初中九年级物理认识动能和势能备课课件

11.4认识动能和势能
1．教学目标
知识与技能
⑴知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能，知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。
⑵知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化 ，并能解释自然界中机械能相互转化的现象。
过程与方法
⑶通过描述所观察各种能量现象的主要特征，培养学生的观察能力和分析概括能力。
⑷通过探究动能和势能分别跟哪些因素有关，学习运用控制变量研究问题的方法，进一步加强科学方法教育。
情感态度与价值观
⑸通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。
2．教材说明
本节主要内容有：功和能的关系，动能、重力势能、弹性势能的概念，动能、重力势能、弹性势能分别与什么哪些因素有关，动能和势能之间的相互转化。
“能量”的概念跟功的概念有密切的联系（功是能量变化多少的度量，做功的过程是能量改变或转化的过程），是物理学中重要的基本概念。新课程标准将“能量”作为三个内容标准之一，可见它的重要性。本节教材，介绍能量中最常见的一种形式——机械能。学习本节课，既要密切联系前面所学过的运动、重力、弹力等知识，还要注意观察生产、生活中的能量现象。本节内容又是后面学习其它各种形式的能、能的转化和守恒定律的基础。
本节教材的编写思路：首先通过教材图13-19，在前面学习的功的知识基础上，直接从功和能的关系引入能量的初步概念，再通过教材图13-20和图13-21列举了风、流水能够做功的例子，使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，由此引出了动能的概念，然后再通过“活动1”的实验探究动能的大小跟速度、质量的关系。势能的学习也是先通过图13-25，从做功的角度引入重力势能和弹性势能的概念，再通过“活动2”的实验探究重力势能和弹性势能的大小分别跟哪些因素有关。在建立这些概念的基础上，教材又给出了机械能的概念，并通过“活动3”研究动能和势能的相互转化。最后，教材指出机械能和其他形式的能之间也可以相互转化。
本节教学重点：动能和势能的概念比较形象直观，易于学生理解，但它是学生理解一般能量概念的基础；理解影响动能和势能大小的因素是解释生产、生活中一些能量转化现象的基础，所以建立动能和势能的概念，理解影响动能和势能大小的因素是本节课教学的重点。
本节教学难点：能的概念比较抽象，学生不易理解，因此让学生形成能的初步概念是本节课教学的难点。
由于能的概念是建立在物体能够做功的基础上的，因此，紧紧抓住功和能的关系，是本节课教学的关键。
3．教学建议
本节课可以通过讲故事的方法激发学生兴趣，引入新课，以下事例可供选用：
（1）2006年11月14日，兰州军区某部飞行员李剑英驾驶某型歼击机，在训练结束下降途中飞机撞鸟。在生死攸关的16秒里，李剑英看到飞机下方密集的村庄和人群，决定改跳伞为迫降，先后三次放弃跳伞机会而不幸殉职。据了解，小鸟一直是飞行员的“心头大患”，历史上曾有多次因飞鸟撞击而造成飞机损坏，甚至机毁人亡的恶性事件。在高空中，一只飞鸟与正在快速飞行的飞机相撞会粉身碎骨，而由高级合金制造的飞机机体也会严重受损。为什么会造成这样的事故呢？
（2）《小子弹和大石头》：抗日战争期间，一天，日军进攻我军，火力很猛，我军的子弹快要打光了。“准备大石头，节约子弹！”我军连长发出了命令。战士们立即利用战斗间隙，把一块块石头搬到战壕前沿。“敌人进攻了，滚石头！”连长又发出了命令。战士们用力向下一推，几百块巨大的石头从山头滚下，犹如发生了山崩，砸得日军死的死，伤的伤，龟缩到山脚下面去了。滚下的石头为什么具有这么大的杀伤力？
（3）一铁路职工“中弹”昏倒：一乘客从疾驰的火车里扔下一个小小的馒头，正好砸在一位在铁路边值班的工人的头上，这位工人当即昏倒。为什么小小的馒头能把人砸伤？学完这节课大家自然会明白。
什么是能
由于能量和功的概念有密切的联系，所以本节教学要始终注意紧扣“物体具有做功的本领，就说物体具有能”这一关键，通过一些问题引导学生分析具体实例，由功和能的关系建立能量的概念。
可以让学生仔细观察教材上的图13-19，讨论分析：
（1）做功的两个必要因素是什么？
（2）这些物体是否能够做功？你判断的依据是什么？
（3）从功的角度来看，这些图片有什么共同特点？
在学生回答的基础上，教师给出“能量”的定义。
也可让学生通过观察实验引出“能量”的概念。比如：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，让学生分析在碰撞过程中钢球做功的情况；或者用上发条的小汽车拖走小木块，电动水泵抽水等实验。有条件的话，还可以播放一些生活和自然界中物体做功事例的视频资料，为学生提供丰富的感性认识素材，这样有助于学生正确认识、感悟“能量”。
在得出能量的定义后，可以让学生列举具有能的实例，并从能否做功的角度分析，加深对“能量”的理解。
紧接着上面的讨论，可通过举例顺势引导学生思考能量的大小和如何去判断能的大小。比如用风来举例：四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”，八、九级大风可以使大树“前仰后合”，而飓风能把大树连根拔起。让学生回答：哪种风具有的能量最大？（答：飓风。）你怎样判断能的大小？（答：比较它们能够做的功的多少。）通过学生的回答总结：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，这个物体的能量就越大。能的单位和功的单位相同，都是焦耳。
动能的大小跟哪些因素有关
教材图13-20和13-21的目的是：启发学生通过分析，找出它们的共同点，总结得出动能的初步概念。
为了给学生提供丰富的感性素材，具体教学中还可以多补充几个生活中动能的实例。例如：流水推动水磨，风推动帆船，子弹击穿木块，汽车撞击木块等。有条件的学校，还可以安排几个演示实验：运动的钢球打在木块上，把木块推走，水流冲动水轮机模型，玩具手枪射出的子弹推动泡沫塑料等。这些实验说明运动的钢球、水流、运动的子弹等都能够做功。