动能和势能物理教案

若水分享 2021-04-25 17:13:14 1875

在物理学中，动能和势能统称为机械能。机械能是指在不计摩擦和介质阻力的情况下物体只发生动能和势能的相互转化且机械能的总量保持不变，下面是小编为大家整理的动能和势能物理教案5篇，希望大家能有所收获!

动能和势能物理教案1

教学目标

1、了解能量的初步概念.

2、知道什么是动能及影响动能大小的因素.

3、知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素.

4、能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能.

5、能用动能、势能大小的因素解释简单的现象.

6、通过演示实验、生活中的现象归纳和总结，提高学生观察、比较、想象、归纳的能力.

教材分析

本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性.这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识.教材列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔.由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素.最后，教材给出了机械能的概念，并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同，都是焦耳.

教法建议

对于能量的引入，可以从一些涉及能量的词中，知道“能”是重要概念.再联系做功的知识，列举实例如课本上的实例和演示小实验.

用学生自主学习的方法，让学生列举运动物体能做功的现象，并分析这些不同事物的相同点，进而得出运动的物体具有的能量是动能的结论.进一步用实验或多媒体资料发现动能大小的决定因素，并进而用学到的知识，即动能定义、动能大小的决定因素来分析和解释生产和生活中的现象.

对于重力势能和弹性势能的学习，也用同样的方法，可以设计与动能相同的学习框架，让学生用科学探究的方法学习，同时学生可以加深体验学习物理的方法和感觉到学习物理的乐趣.

对于机械能的学习，可以用学生阅读课本或提供给学生的阅读材料，教师进行总结，注意要用联系实际的事例使学生能够分析机械能的实际问题，并理解动能和势能统称为机械能中“统称”的含义.

教学设计示例

第一节动能和势能

【课题】动能和势能

【重点和难点分析】动能和势能概念的建立.重力势能概念建立：由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功，所以在建立重力势能概念时，要强化能够做功的物体就有能量.

【教学过程设计】

1，引入新课

由于能量和做功的概念有密切的联系，所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念.提供学生思考的问题有：怎样才算做功了;功的必要条件和单位;分析具体实例引入能量的概念.

实验：演示钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，学生分析在碰撞过程中，做功的情况.由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功，我们就说它具有能量.可见在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领.一个物体能做的功越多，这个物体的能量越大.

2，新授课：动能

1)，动能概念的建立

观察和分析生活中的实例：风吹动帆船航行，空气对帆船做了功;急流的河水把石头冲走，水对石头做了功，运动的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功.

利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容：运动的物体能够做功，我们把它们所具有的能量称为“动能”.

从板图上，学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”.

根据学生的具体情况，可以由学生总结结论，也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点，得到结论.

2)，动能大小的决定因素

实验步骤1：让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下，观察小球撞击木块的现象，并分析得到的结论.

学生在观察过程中要思考的问题：钢球先后从不同高度处滚下的原因;撞击距离的远近说明了什么;做功多少说明了什么;实验结论.

分析过程：同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时的速度越大，把木块推得越远，做的功越多，说明具有的动能越大，所以动能的大小与物体运动速度有关.

实验步骤2：观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下，撞到平面上的木块发生的现象，并分析实验的结论.

学生在观察过程中思考的问题：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因;撞击木块的远近说明了什么;做功多少说明了什么;实验结论.

分析过程：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下，到达斜面底部时速度相同，钢球的质量大，把木块推得远，做功多，具有动能大，所以动能的大小还与物体的质量有关.

综上所述：物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关.

3，新授课：势能

1) ，力势能概念的建立及其大小的决定因素

引导学生观察分析重锤具有做功能力，因而具有能量：重锤被举高，当下落时，能够把木桩打入地里，对木桩做功，所以它因能够做功而具有能量，我们把这种能量称为重力势能.

学生列举生活中存在重力势能的实例.并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能(可以让学生知道我们都是以地面为参考，来分析重力势能的)

学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素，并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题.

2)，弹性势能概念的建立及其大小的决定因素

建议学习方法为学生阅读，并回答问题：什么是弹性势能;举例说明物体具有弹性势能可以做功;分析压缩弹簧被放松而做功的实例;列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例.

4，新授课：机械能

讲清机械能上动能和势能的统称其中统称的含义：表示动能和势能都属于机械能，即机械能有两种表示方式：动能和势能.一个物体既可以有动能也可以有势能.

【板书设计】

探究活动

【课题】分析玩具小车在运动过程中的能量转化

【组织活动形式】学生小组

【活动方案参考】

1、观察小车的传动结构，在上紧发条时和松开发条时的情景;思考弹性势能大小和做功多少的关系.

2、看看市场或超市中还有哪些上发条的小车.

3、观察现在流行的儿童玩具靠什么发动的.

【评价】

1、材料全班共享.

2、写出观察和分析的过程报告.

3、从网上查找的资料，要列出学习过程清单.

动能和势能物理教案2

一、教学目标

【知识与技能目标】

初步认识动能和势能，势能包括：重力势能和弹性势能，并且通过实验了解动能和势能受哪些因素影响。

【过程与方法目标】

通过探究物体的动能受哪些因素影响的实验，学生的分析问题能力和解决问题能力得以提高。

【情感态度价值观目标】

实验探究加强了学生的分析能力，增加了对物理学科的喜爱。

二、教学重、难点

【重点】

初步认识动能和势能以及它们受哪些因素影响。

【难点】

对质量相同，速度越大，动能越大;速度相同，质量越大，动能越大的理解。

三、教学过程

环节一：导入新课

教师多媒体展示一些图片：湍急的流水能推动水车，拉开的弹弓能将弹丸射出，提出问题：这其中的原因是什么?

学生回答：流水、弹弓都做了功，便能推动水车，将弹丸射出。

教师引导流水、弹丸都对外做了功，它们都具有能量，而这个能量叫什么?有什么特性?引出今天的课题——动能和势能(板书)

环节二：生成新知

(一)动能

1.教师引导：

草地上运动的足球、高速公路上行驶的汽车，它们身上具有什么能量?

学生根据导入以及课前的预习回答：动能

教师总结：物体由于运动而具有的能量，叫做动能。(板书)

2.探究实验：探究物体的动能和哪些因素有关(教师演示)

1.让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面的快慢一样吗?哪次木块B被撞得远?

学生根据实验现象回答：高度越高，钢球运动到水平面时的速度越大，木块B被撞得更远。

2.改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把木块B撞得更远?

学生根据实验现象回答：速度相同时，质量越大的钢球将木块B撞得越远。

教师引导学生结合两个实验概括出物体动能的影响因素?

总结：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。(板书)

(二)势能

1.重力势能

教师展示视频：打桩机在工作的时候，先把重锤高高的举起，重锤落下，可以把桩打入地里，并说明高处的重锤具有的能量叫重力势能。(板书)根据动能的影响因素让学生猜想，重力势能的影响因素是什么?

学生回答：物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能越大。(板书)

2.弹性势能

教师展示图片：发生形变的网球拍和拉弯的弓具有什么能量?

根据重力势能的学习学生回答：弹性势能。(板书)

追问：弹性势能受什么因素影响?

学生回答：物体的弹性形变越大，弹性势能越大。(板书)

总结：重力势能和弹性势能是常见的两种势能。

环节三：巩固提高

请学生判断下列物体具有哪种形式的能量：

1、在水平公路上行驶的汽车;2、悬挂在天花板上的吊灯;3、在空中飞行的飞机;4、发生形变的网球拍。

环节四：小结作业

请用物理知识解释：为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度?

动能和势能物理教案3

(一)教学目的

1.理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能;

2.知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关;

知道弹性势能的大小与弹性形变有关。

3.能解释一些动能和势能相互转化的简单现象。

(二)教具

1.可以改变倾斜度的斜面(或斜槽)，质量显著不同的两个钢球(或金属滑块)，木块一个，用以做课本图1-1的实验。

2.玩具弹簧枪(或课本图1-4的实验器材)。

(三)教学过程

1.引入新课

从日常生活中的现象中引入“能量”这个词。

运动员在激烈运动后，我们说消耗了体内储存的能量;燃烧煤可以取暖，我们说煤燃烧时放出了能量;电灯发光，电炉发热，电扇吹风，我们说都消耗了能量。

在这些不同的现象中，有一个共同的东西把它们联系起来，这就是能量，简称能。

2.新课教学

(1)“能”是什么?

能的概念和跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功，我们就说它具有能。

能的形式是多种多样的。今天，我们学习最常见的一种形式的能——机械能。

(2)运动物体具有能量吗?

(启发学生举日常生活中的例子，说明运动物体能做功。例如，风可以吹转风车，流水可以推动水磨，挥动的铁锤可以把桩打进地面等。当学生举例中固体、液体、气体都有了时，教师总结：固体、液体、气体都是物体，只要它们运动，即具有速度，就具有动能)

提问：运动物体做功后静止，它还具有动能吗?动能到哪里去了呢?

(启发学生得出物体不运动就没有动能以后，教师讲解：物体原有的动能用来做功了，即能量可以做功，做功要消耗能量。打个比方，你有钱可以买商品，买了商品钱就付出去了)

(3)用小钉锤钉木桩和用大铁锤钉木桩，显然做功多少是不一样的，这说明运动的钉锤和铁锤具有的动能大小不一样。那么，动能的大小跟哪些因素有关呢?

教师演示课本图1-1所示的实验。先说明钢球把平面上的木块推得越远，做的功就越多，这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的，推得越远说明克服摩擦力做的功越多，表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验，引导学生观察从不同高度滚下的钢球的速度不同，得出：钢球速度越大，动能越大的结论;最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验，引导学生观察得出：不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的，从而得出：质量越大，动能越大。

教师总结：运动物体的动能，与物体质量和运动速度两个因素有关。质量相同时，速度越大，动能越大;速度相同时，质量越大，动能越大。

提问：行驶的出租车和卡车，如出租车速度大于卡车速度，哪个动能大些?如出租车速度小于卡车速度，哪个动能大些?(引导学生分析得出：前一情况无法判断，后一情况是卡车的动能大)教师总结：动能由质量和速度两个因素决定，且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时：①当一个量相等，另一个较大时，则动能较大。②当两个量都较大时，动能亦较大。③当一个量较大，另一个量较小，则无法判断动能的大小。

最后说明：速度越大、质量越大，动能就越大，是一个定性的粗略的比较，并不是数学上的按比例的变化。

(4)被举高的物体具有能量吗?

(启发学生举日常生活中的例子，说明举高的物体落下来能够做功。例如，举高的重锤落下来打桩，拦河坝把水位升高，水流下来可以冲动水轮机等)教师强调：如果不把重锤举高，重锤就不能把木桩打入地里做功;如果没有重力作用，铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力势能。

(5)提问：重力势能的大小与哪些因素有关呢?

引导学生由重锤打桩得出：

物体的质量越大，举高越高，重力势能就越大。

(6)发生弹性形变的物体具有弹性势能。

(演示弹簧枪或课本图1-4的实验，并简单说明什么是弹性形变后，即引出弹性势能概念)

教师简单介绍“弹性形变越大，弹性势能就越大”。

由于只要求学生知道什么是弹性势能，教师讲解时应力求简单明了，时间不宜超过5分钟。

(7)动能和势能统称机械能。

教师讲明两点：

①物体具有动能，也可以说具有机械能;物体具有势能，也可以说具有机械能;物体同时具有动能和势能，动能和势能加在一起就是物体具有的机械能。

②物体具有的能量大小是用做功多少来衡量的。因此，能的单位和功的单位相同，都是焦。

3.板书设计(配合教学过程，板书如下)

机械能——动能和势能

能的初步概念——物体能做功，就说它具有能。

动能——运动物体具有的能。动能的大小与质量和速度有关。

势能

重力势能——举高的物体具有的能。重力势能的大小与质量和高度有关。

弹性势能——发生弹性形变物体具有的能。

4.想想议议

(1)在航空史上，有不少飞机失事，是由于飞鸟碰在飞机上，飞鸟为什么能使飞机失事?

(2)在一空战中，飞行员觉得旁边有个东西跟着他，他用手抓住一看，原来是颗子弹，这种情况可能吗?子弹为什么不伤飞行员?

(3)楼顶平台上放一块砖，砖对平台有没有重力势能?对地面有没有重力势能?

(将这3道题，预先写在小黑板上，让学生分组讨论。最后得出：运动是相对的，飞鸟相对于飞机速度很大，故动能很大，足以打碎玻璃、打坏机内的人和机器;子弹相对于飞行员，速度为零，动能为零，故飞行员抓住子弹就像我们平常拿起铅笔一样;高度也是相对的，砖对平台没有高度，故没有重力势能，砖对地面有高度，故有重力势能)

5.布置作业

阅读本节课文，思考和解答以下问题。

(1)除了课文中讲过的，再分别举出三个物体具有动能、具有势能的实例。

(2)说明下列物体具有什么形式的机械能：

①在海上行驶的轮船;

②高空中云彩里的小冰粒;

③空中飞行的子弹;

④拉长的弹弓橡皮条。

(3)把废钟表或废玩具里的发条拆下来看看它是怎样工作的。为什么发条拧得紧些钟表或玩具走的时间就长些?

动能和势能物理教案4

一、教学目标

【知识与技能】

初步认识能量的概念;知道动能以及影响其大小的因素;知道常见的两种势能及其影响因素;能够利用动能和势能解释生活中一些常见的问题。

【过程与方法】

通过观察，初步认识到动能和势能的存在，在探究实验中总结归纳出影响动能大小的因素，体验控制变量法在物理研究过程中的应用，学会从现象中发现本质。

【情感态度与价值观】

在实验操作的过程当中，养成严谨认真的科学态度。

二、教学重难点

【重点】

动能和势能的概念及其影响因素。

【难点】

实验探究动能的影响因素。

三、教学过程

环节一：导入新课

由教师朗诵李白《望庐山瀑布》中的后两句：飞流直下三千尺，疑是银河落九天。让学生解释诗文大意。教师提问：我们在瀑布下会感受到水巨大的冲击力，但是在淋浴时却不会有这种感觉，这是为什么?学生疑惑，进入新课。

环节二：新课讲授

1.能量的概念：

复习功的知识，向学生介绍能量的概念

为了加深学生的对功与能关系的理解，向学生类比，一个工人能搬一百块砖，就说他具有这种本领，并非是要搬砖，正在搬，已经搬了砖。同样能量表示做功本领大小，可以用做多少功来衡量，物体“能够做功”，并不是一定“要做功”，也不是“正在做功”或“已经做功”。

2.影响动能因素：

教师出示图片：流水发电，风可以推动风车，子弹可以击穿木块。学生归纳共同特点：物体均在运动。教师讲解动能概念并提出问题：动能与什么有关?

【猜想】教师继续出示新闻报道引导学生猜想：

①1990年沈阳开往上海的195次列车，经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，砸中铁路职工，当场将其击昏。(动能和速度)

②扬子晚报报导，南京郊区，一辆运载“生猪”的拖拉机，在横穿火车的轨道时突然抛锚熄火，正好北边驶来一辆列车，火车司机发现后紧急制动，到达拖拉机前面速度已经很慢，但是还是将车内的生猪撞死很多。(动能和质量)

【实验设计】猜想后引导学生以实验探究影响动能因素，师生共同总结研究对象为动能、质量和速度。由学生回答实验中使用控制变量法。

小组间讨论如何直观体现物体动能大小，最后教师总结转换法。

项目	操作1	操作2
实验内容	动能与质量之间的关系	动能与速度之间的关系
实验操作	让大铁球和小铁球先后从斜面的同一高度自由滚下，推动桌面上的木块，分别记下铁球推动木块移动的距离。	让同一铁球先后从斜面上的不同高度自由滚下，分别记下木块两次被推动的距离。
实验结论	运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。	质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。