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《動(dòng)能和勢(shì)能》教學(xué)設(shè)計(jì) 課題：動(dòng)能和勢(shì)能 授課人：何國(guó)才 一、教材分析： 本節(jié)教材首先在學(xué)生學(xué)過(guò)的功的知識(shí)的基礎(chǔ)上，直接從功和能的關(guān)系引入了能量的初步概念，不追求嚴(yán)密性。這是因?yàn)槌踔兄灰髮W(xué)生對(duì)能量的概念有初步的認(rèn)識(shí)。教材列舉了風(fēng)、流水等能夠做功，以便使學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)物體具有能量形成比較清楚的具體印象，同時(shí)也為講水能和風(fēng)能的利用埋下伏筆。由此引出了動(dòng)能的概念，用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明動(dòng)能的大小跟速度、質(zhì)量的關(guān)系，能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力，勢(shì)能的教學(xué)也是從做功的角度先引入勢(shì)能概念，再由實(shí)驗(yàn)或觀察生活中的現(xiàn)象學(xué)習(xí)勢(shì)能的大小的決定因素。在本節(jié)內(nèi)容中教材未給出了機(jī)械能的概念。重點(diǎn)介紹了動(dòng)能、勢(shì)能的概念及影響因素，能量、機(jī)械能、動(dòng)能、勢(shì)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能這些概念的包含與被包含關(guān)系模糊。 二、考點(diǎn)分析及考向解讀： 考點(diǎn)1：能量，動(dòng)能及其決定因素。 （1）各類考試考查的方式主要為給出生活中常見物體所處的某種狀態(tài)，讓考生判斷動(dòng)能是否變化或如何變化，而能量雖然是一個(gè)重要的概念，但考查很少，題型以填空和選擇為主。解決問(wèn)題的關(guān)鍵是緊扣決定動(dòng)能大小的因素去分析，不要受其它干擾因素的影響，若物體的質(zhì)量相同，則可比較速度，若物體的速度相同則可比較質(zhì)量，若物體保持靜止則其動(dòng)能為零。 （2）有時(shí)也會(huì)利用動(dòng)能的知識(shí)分析生活中的現(xiàn)象，此類題主要為簡(jiǎn)答題。如為什么要對(duì)汽車進(jìn)行限速、限重等。分析此類問(wèn)題要結(jié)合能量的概念，即物體具有的能量越大，能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉?，也就越容易造成傷亡事故。另外這一類的分析題還常常與慣性相聯(lián)系。 考點(diǎn)2：勢(shì)能及其決定因素。 （1）重力勢(shì)能的考查與動(dòng)能類似，往往是給出生活中某種現(xiàn)象，讓考生分析物體重力勢(shì)能的大小或變化，而重力勢(shì)能常常與動(dòng)能一起考查，題型主要為選擇和填空題。解題的關(guān)鍵是緊扣決定重力勢(shì)能大小的因素去分析，不要受其它干擾因素的影響，若物體的質(zhì)量相同，則可比較高度；若物體的高度相同，則可比較質(zhì)量；若物體相對(duì)參考面（在初中階段，不要引入?yún)⒖济娴母拍?，解題時(shí)均默認(rèn)地面為參考面）的高度為零，則重力勢(shì)能為零。 （2）對(duì)于彈性勢(shì)能，考查的較少，分析問(wèn)題時(shí)可直接根據(jù)物體產(chǎn)生的彈性形變大小來(lái)判斷，初中階段一般不涉及發(fā)生形變物體彈性的勁度系數(shù) 考點(diǎn)3：探究決定動(dòng)能大小和重力勢(shì)能大小的因素。 對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查一般不難，主要是針對(duì)控制變量法考查，如給出實(shí)驗(yàn)的幾種情況，選擇可以證明其中一個(gè)結(jié)論的一組，或者設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，證明其中的結(jié)論，題型以實(shí)驗(yàn)題為主。解決的關(guān)鍵有三點(diǎn)： 其一，注意控制變量法，研究的因素應(yīng)不同，未研究的因素應(yīng)相同； 其二，注意等效法的應(yīng)用，采用靈活的方式觀察動(dòng)能和重力勢(shì)能的大??； 其三，速度對(duì)動(dòng)能的大小影響更大些。 三、教學(xué)思路： 本節(jié)課的主體思路：采用先統(tǒng)后分再統(tǒng)的思路，先從能量這一大概念入手，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)能量進(jìn)行分類得出動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的概念，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出影響動(dòng)能和勢(shì)能的因素。再在小結(jié)時(shí)通過(guò)引入機(jī)械能的概念，再次將動(dòng)能和勢(shì)能的概念統(tǒng)一為機(jī)械能。以求在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)能量、機(jī)械能、動(dòng)能、勢(shì)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的概念及相互間的包含與被包含關(guān)系有較清楚的認(rèn)識(shí)。同時(shí)以觀察現(xiàn)象為過(guò)程方法線，在一定的情景下通過(guò)學(xué)生的活動(dòng)解決問(wèn)題，從而轉(zhuǎn)化為學(xué)生的認(rèn)知，通過(guò)針對(duì)訓(xùn)練把學(xué)生的認(rèn)識(shí)運(yùn)用到實(shí)際的生活中，從而提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力。 四、教學(xué)用具： 動(dòng)能和勢(shì)能演示儀，橡皮筋，鉛球。 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1、理解動(dòng)能和勢(shì)能的概念； 2、在探究實(shí)驗(yàn)中理解影響動(dòng)能和勢(shì)能的因素； 3、用能量的初步知識(shí)理解分析簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。 過(guò)程與方法 1、通過(guò)觀察認(rèn)識(shí)動(dòng)能、勢(shì)能的存在； 2、通過(guò)歸納概括得到動(dòng)能、勢(shì)能的概念； 3、在討論探究實(shí)驗(yàn)中總結(jié)影響動(dòng)能、勢(shì)能的因素。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài)，敢于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神及交流合作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。 教學(xué)重點(diǎn) 正確理解動(dòng)能和勢(shì)能的概念，探究影響動(dòng)能的因素。 教學(xué)難點(diǎn) 勢(shì)能的概念 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 實(shí)驗(yàn)引入并進(jìn)行新課： 一、能量的概念： 1、演示實(shí)驗(yàn)： ①運(yùn)動(dòng)的小球推動(dòng)物體做功 ②被高舉的小球?qū)ξ矬w做功 ③被壓縮的彈簧將物體彈起做功 同時(shí)提出問(wèn)題：“運(yùn)動(dòng)的小球、被高舉的小球、被壓縮的彈簧有什么共同特征？” 2、引導(dǎo)學(xué)生思考以下問(wèn)題： ①說(shuō)一個(gè)物體具有能，是不是說(shuō)它一定做了功或正在做功？比如：掛在樹枝上的蘋果，雖然它沒(méi)有下落做功，但是它能夠做功嗎？它具有能量嗎？ ②一個(gè)物體能夠做的功越多，是否表示這個(gè)物體的能量越大？ 3、引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中哪些物體具有能量 思考、分析、比較、聯(lián)想、交流，總結(jié)出運(yùn)動(dòng)的小球、被高舉的小球、被壓縮的彈簧的共同特征：“它們都能做功” 并與教師一起得出：物體能夠做功，我們就說(shuō)它具有能量 思考、分析、聯(lián)想、交流，得出：說(shuō)一個(gè)物體具有能，并不是說(shuō)它一定做了功或正在做功，而是指它能夠做功、可以做功。一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。 聯(lián)想、交流 從生活走向物理，用大量的實(shí)例，從功和能的關(guān)系引入能量的概念，從而將“能量”這一抽象的概念具體化 幫助學(xué)生正確理解能量的概念，同時(shí)培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài) 學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力從物理走向生活 二、動(dòng)能和勢(shì)能的概念 1、多媒體圖文展示具有動(dòng)能和勢(shì)能的事例。 ①在水平軌道上滾動(dòng)的鋼球 ②被壓彎的跳板 ③天花板上的吊燈 ④拉彎的弓 ⑤上緊的發(fā)條 ⑥被舉高的重錘 ⑦在地上滾動(dòng)的足球 ⑧放在課桌上的書本 ⑨在水平公路上行駛的小汽車 同時(shí)提出問(wèn)題：這些物體具有能嗎？試對(duì)這些能量進(jìn)行分類，說(shuō)出分類依據(jù)。 在學(xué)生討論基礎(chǔ)上，將上述事例按動(dòng)、勢(shì)能進(jìn)行分類，引入動(dòng)、勢(shì)能的概念。 2、引發(fā)學(xué)生對(duì)勢(shì)能進(jìn)行再分類得出重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的概念。 引導(dǎo)學(xué)生思考以下問(wèn)題： ◎是不是只要發(fā)生形變的物體就會(huì)有彈性勢(shì)能？ 3、引導(dǎo)學(xué)生列舉生活中具有動(dòng)能、勢(shì)能的例子 思考、分析、比較、聯(lián)想、交流，找出這些事例所具有的共同特征，對(duì)它們進(jìn)行分類，找出動(dòng)能、勢(shì)能的本質(zhì)特征，得出動(dòng)能和勢(shì)能的概念。 思考、分析、比較、聯(lián)想、交流，進(jìn)一步得出重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的概念。并一同得出結(jié)論：并不是只要發(fā)生形變的物體就會(huì)有彈性勢(shì)能，而要發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢(shì)能 聯(lián)想、交流 從日常生活中的現(xiàn)象入手，培養(yǎng)學(xué)生興趣 抓住事物的本質(zhì)特征，有助于學(xué)生識(shí)別各種能量的形式學(xué)會(huì)利用分類法找出事物的本質(zhì)區(qū)別培養(yǎng)學(xué)生處理信息的能力 學(xué)會(huì)利用分類法找出事物的本質(zhì)區(qū)別培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)一步處理信息的能力及合作學(xué)習(xí)的能力 幫助學(xué)生正確彈性勢(shì)能的概念，培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài) 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，從物理走向生活 三、動(dòng)能大小與什么因素有關(guān) 1、播放新聞，引發(fā)猜想： ①一鐵路職工“中彈”昏倒 ②火車“吻”肥豬，吻死一大片 2、引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： 主要從三方面思考： 你要采用的實(shí)驗(yàn)方法是________； 你的探究步驟是______________； 你比較動(dòng)能大小的標(biāo)準(zhǔn)是______。 提示學(xué)生在控制變量基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中要注意的問(wèn)題 3、演示實(shí)驗(yàn)：同一鐵球從不同高度自由滾下撞擊物體，觀察比較物體的移動(dòng)距離大?。徊煌F球從同一高度自由滾下撞擊物體，觀察不叫物體的移動(dòng)距離大小 4、用多媒體再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生比較得出結(jié)論 引導(dǎo)學(xué)生討論P(yáng)115想想議議 5、反饋練習(xí) 觀察、聯(lián)想，發(fā)現(xiàn)動(dòng)能有大小，并猜想其影響因素 選擇儀器，利用合理的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 觀察、分析、 交流、評(píng)估 分析交流 思考、分析、交流完成考點(diǎn)1 密切聯(lián)系實(shí)際，從生活走向物理，大膽猜想，培養(yǎng)學(xué)生提取信息能力和敢于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神 鞏固運(yùn)用“控制變量法” 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究多因素問(wèn)題。 培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析問(wèn)題、處理信息、歸納總結(jié)的能力 理論聯(lián)系實(shí)際，從物理走向生活 培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移、舉一反三的能力。 四、重力勢(shì)能大小的影響因素 1、小實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生猜想。 設(shè)問(wèn)并演示：用質(zhì)量分別為4kg和4g的鉛球和紙團(tuán)，舉高相同的高度釋放，誰(shuí)的破環(huán)力更大？ 2、引導(dǎo)學(xué)生按上述實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，用教師提供的器材進(jìn)行探究活動(dòng) 3、演示實(shí)驗(yàn) 3、用多媒體再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生比較得出結(jié)論 4、反饋練習(xí) 觀察、分析、交流發(fā)現(xiàn)重力勢(shì)能有大小，并猜想其影響因素 選擇儀器，利用合理的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 觀察、分析、 交流、評(píng)估 思考、分析、交流完成考點(diǎn)2 激發(fā)學(xué)生的探究熱情 再次鞏固運(yùn)用“控制變量法” 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究多因素問(wèn)題。 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析問(wèn)題、處理信息、歸納總結(jié)的能力 培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移、舉一反三的能力。 五、彈性勢(shì)能大小的影響因素 1、通過(guò)小實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生猜想： 用橡皮筋做成彈弓，彈射紙團(tuán)。 2、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 3、演示實(shí)驗(yàn) 4、多媒體再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 觀察、分析、交流發(fā)現(xiàn)彈性勢(shì)能有大小，并猜想其影響因素 利用合理的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案 觀察、分析、 交流、評(píng)估 發(fā)學(xué)生的探究熱情 再次鞏固運(yùn)用“控制變量法” 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究多因素問(wèn)題。 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析問(wèn)題、處理信息、歸納總結(jié)的能力 綜合拓展練習(xí) 思考、分析、交流完成考點(diǎn)3 培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移、舉一反三的能力。 課堂小結(jié)： 按板書小結(jié) 討論、交流心得 構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，形成知識(shí)體系 布置作業(yè) 《五星級(jí)》 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。 板書設(shè)計(jì) 15.4動(dòng)能和勢(shì)能