动能势能机械能

教学背景:

教材版本: 苏教版 科目: 物理

课程内容: 九年级上册 第十二章第一节

授课对象: 初中九年级学生

设计课时： 两课时

教学内容： 动能、势能、机械能 第一课时

教材分析:

本节课基于初二机械运动、力学中弹力重力和机械做功的教学基础上，深入刨析运动物体、发生弹性形变的物体，被举高物体所具有的能量形式，以及其影响因素。让学生在学习物体做功的基础之上，更加清楚的明确能量的表现方式，进而进一步探究物体所具有的机械能的具体表现形式及其影响因素，从而在具体的生活中能够解析物体所具有的不同形式的机械能.并在教学中引导学生用辩证的思想看待问题，学会怎样趋利避害，让不同形式的能量服务于生活。为第二课时让学生能通过观察和分析进一步体会生活中不同形式的能量之间的相互转化，从而以后解析了解能量的利用及能量守恒定律做铺垫。

教学目标（包括知识与技能、过程与方法 、情感态度与价值观）

知识与技能： 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．知道什么是势能及影响势能大小的因素。

过程与方法：通过实验探究，让学生经历实验探究过程，在探究中了解动能、势能大小的影响因素

情感与态度与价值观：能够运用控制变量法进行实验设计；逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。

教学资源

知识资源：1、学生已有对做功、动能、弹性势能、重力势能的初步了解

实验资源：2、沙盘、质量不等的两个钢球，橡皮筋（不同材料的）两条、斜面小车、钩码等；

课件资源：3、多媒体课件及课堂练习。

教学整体设计

1．重点：1．知道动能和势能、弹性势能可以相互转化。

2．能解释有关动能和势能相互转化的例子。

2．难点：能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。

3．教学整体设计：

生活实例 讨论交流 提出问题和猜想 探究实验 小结

动能、势能、机械能

〖学习目标〗

一、理解能、动能、重力势能的初步概念；知道弹性势能；

二、知道动能、势能可以相互转化；

三、知道机械能的转化和守恒定律。

〖难点分析〗

一、能的概念：

物体做功的本领叫做能（或能量），物体能做多少功，就说它具有多少能，单位是焦；

一个物体能够做功，具有做功的本领，我们就说这个物体具有能（或能量），因此能量是表示物体做功本领的大小的物理量。能量的大小可以用做功的多少来衡量，一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。

二、动能：

1、动能：物体由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能，例如，运动的汽车、飞行的子弹、流动的水和空气等都能够做功，所以它们都具有动能。

2、决定物体动能的大小的因素是物体的质量和物体的速度。运动物体的质量越大，运动速度越大，这个物体的动能就越大。

三、势能：

1、重力势能

物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能，如被举起的杠铃、空中的飞机、楼顶上的砖块等都具有重力势能。

重力势能的大小由物体的质量和被举起的高度决定的，质量越大，被举得越高，物体的重力势能就越大。

在同样的高度上的两个物体，质量大的重力势能大。

注意：决定重力势大小的一个因素“高度”，在没有特殊指明情况下，一般是指相对于地面而言的，通常把地面上的物体具有的重力势能看做零，但是也可以选其他物体为参照物，比如：以教学楼二楼的地板为参照物，则放在地板上的钢笔的重力势能为零，而放在桌上的钢笔因相对于地板而言有一定的高度，所以具有重力势能。 2、弹性势能

物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫做弹性势能。

如拉长的橡皮条、压缩的弹簧、弯曲的竹片、张开的弓等都是由于发生弹性形变而具有能量，所以具有弹性势能。

弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越多。

四、机械能：

动能和势能统称为机械能，机械能是最常见的一种形式的能量。

五、动能和重力势能间的相互转化：

1．考点及要求：(1)动能和动能定理(Ⅱ)；(2)重力做功与重力势能(Ⅱ).2.方法与技巧：(1)当包含几个运动性质不同的运动过程时，可以选择一个、几个或整个过程作为研究对象，然后应用动能定理分析；(2)要注意重力做功与路径无关；大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积．

1. (应用动能定理求变力的功)如图1所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动．当转速缓慢增加到某值时，物块即将在转台上滑动．假设物块与水平转台之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．在这一过程中，摩擦力对物块做的功为( )

图1

A．0 B．2πμmgR

C．2μmgR D.12μmgR

2．(动能定理的简单应用)一辆质量为m的汽车在平直公路上，以恒定功率P行驶，经过时间t，运动距离为x，速度从v1增加到v2，已知所受阻力大小恒为f，则下列表达式正确的是( )

A．x＝v1＋v22t

B．P＝fv1

C.Pv1－Pv2＝mv2－v1t

D．Pt－fx＝12mv22－12mv21

3．(动能定理与图象的结合)质量为10 kg的物体，在变力F作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图2所示．物体在x＝0处，速度为1 m/s，不计一切摩擦，则物体运动到x＝16 m处时，速度大小为( )

图2

A．22 m/s B．3 m/s

C．4 m/s D.17 m/s

4．(应用动能定理分析多过程问题)如图3所示，倾角θ＝37°的斜面与光滑圆弧BCD相切于B点，整个装置固定在竖直平面内．有一质量m＝2.0 kg可视为质点的物体，从斜面上的A处由静止下滑，AB长L＝3.0 m，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.不计空气阻力，取重力加速度g＝10 m/s2、sin 37°＝0.6、cos 37°＝0.8.求：

图3

(1)物体第一次从A点到B点的过程克服摩擦力做的功；

械能动能势能的区别

嘿，朋友们！今天咱们来聊聊机械能、动能和势能这几个听起来有点 “高大上” 的玩意儿，其实它们可有意思啦，就像我们生活中的那些小趣事一样。

咱先来说说动能吧。动能啊，就像是一个奔跑的小孩。你看，在小区的花园里，有个小男孩儿，那叫一个精力充沛。他撒丫子就跑，速度还挺快，就像一阵小旋风。他跑起来的时候就有动能啦。动能的大小和这小男孩儿跑得多快有关系，跑得越快，那动能就越大。要是他慢悠悠地走，就没多少动能，就像小懒虫似的。而且动能还和这小男孩儿的体重有关呢，要是个小胖墩儿，以同样的速度跑，那他的动能可比瘦小子大多啦，就像一个小炮弹一样，威力十足。

接着是势能，势能这东西就像公园里的跷跷板。你瞧，跷跷板一端高高翘起的时候，就有势能啦。这势能分好几种呢，就像这跷跷板，一端被抬起来的时候，它有重力势能。这个重力势能的大小和跷跷板这头的重量有关，要是上面坐个大胖子，那重力势能就比坐个小娃娃大多了。而且啊，还和它被抬起来的高度有关呢。抬得越高，就像把宝贝藏在高高的柜子顶上一样，这重力势能就越大。还有一种势能叫弹性势能，就像我们玩的弹簧玩具。你把弹簧拉得长长的，这弹簧里面就储存了弹性势能，你一松手，“啪” 的一下，它就把储存的能量释放出来啦，就像个调皮的小精灵。

那机械能又是啥呢？机械能啊，就是动能和势能的总和。还是说那个小男孩儿吧，他在花园里跑着跑着，跑到了一个有小山坡的地方。他往山坡上跑的时候，速度慢下来了，动能在减小，但是他的高度在增加啊，这时候他的重力势能就在增加。整个过程中，他的机械能其实是不变的，只是动能和势能在互相转化呢。就像他带着自己的小能量包，一会儿把能量变成跑的速度（动能），一会儿又把能量变成爬高的能力（势能）。

等小男孩儿跑累了，他坐在跷跷板旁边休息，这时候他没动，动能就没了。跷跷板也平放在地上，没有被抬起来，重力势能也没了，弹簧玩具也静静地躺在那儿，弹性势能也没了。整个世界好像都安静下来了，机械能好像都消失了一样。但其实啊，只要小男孩儿又开始跑，或者有人去玩跷跷板、弹簧玩具，这些能量就又会出现啦，就像魔法一样。所以说啊，机械能、动能和势能就是这么有趣，它们在我们的生活中到处都是，就看你有没有发现它们的小秘密啦。