第四节 动能和势能教案
一、教学目的
1．了解能量的初步概念，知道能的单位是焦耳。
2．知道什么是动能，哪些物体具有动能及影响动能大小的因素。
3．知道什么是重力势能，哪些物体具有重力势能及影响重力势能大小的因素。
4. 知道什么是弹性势能，哪些物体具有弹性势能及影响弹性势能大小的因素。
二、教具
斜槽，不同质量的铁球，木块；一把刻度尺，外形相同的一个铁球和一个木球，一个装有细沙的金属盆．
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。能的概念跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。
自然界中，能的形式是多种多样的，今天我们学习最常见的能——动能和势能。
2、动能及影响动能大小的因素
在描述物体的状态时，我们说物体或是静止的，或是运动的．运动的物体似乎比静止的物体有“优势”，我们来分析一下．流动的水会使浮于其上的竹排变得运动，子弹从枪膛射出后，运动速度很快，能将靶面击穿，运动的物体到底有什么“优势”？
这些运动的物体由于运动而具有的能，叫做动能．这就是动能的定义．
一切运动的物体都具有动能．例如，行驶的汽车，抛出的石块，踢出的足球，坠落的陨石等，都具有动能．
既然一切运动的物体都具有动能。那么对于不同的运动物体，它们具有的动能相同吗？对于同一物体，它的动能大小是固定不变的吗？要解决这一问题，我们来学习下面的知识．
这是一个需要用实验来探究的问题，在设计实验之前，你先来猜想一下：动能的大小可能与什么因素有关？
你的第一个猜想一定是动能大小与运动速度有关吧！除此之外，你还有其他的猜想吗？同样速度行驶的货车和出租车，假设撞在电线杆上，货车将其撞弯的程度要比出租车严重，看来动能的大小与质量的大小似乎也有关系．它们的具体关系是什么，我们用实验来探究吧．
如图14-1所示，铁球A从斜面上滚下，碰到木块B时，会将B撞出一段距离．在同样的斜面上滑下，并使木块在同样的平面上滑动，这样，我们就可以通过木块 B移动的距离远近，来判断铁球A的动能大小，很显然，木块B滑出得越远，表明铁球A的动能就越大．
以上就是我们进行探究实验的原理．所用的
器材，还应再加一个铁球C，A与C的质量不同，
mA＞mC．准备好器材后，我们就可以开始实验了． 图1-
在进行实验时，你注意一定要使用“控制变量法”．因为我们想研究的是动能分别与运动速度、质量的关系，所以应先将不参与研究的变量保持不变才行．
当铁球A在斜面上的位置越高时，它滑下后运动速度就越大，这样我们将铁球A放在斜面不同的高度，就可以获得不同的运动速度．但做实验时，用同一个铁球才行，因为这样能保证运动物体的质量不变．把铁球A放在斜面不同高度上，将其位置每次都上升一段高度，然后观察木块B被撞远的距离，比较每次木块B移动的距离，把结果填入下列表格1中．
表格1
然后，我们应将运动速度稳定下来，研究动能与质量的关系．用铁球A和铁球C分别从斜面上滑下，但应保证A和C下滑前位于斜面高度相同，观察铁球A和铁球C将B撞远的距离，将结果记录在上面的表格2中．
通过实验我们可以得到如下结论：在质量相同时，物体的运动速度越大，它的动能越大．在物体运动速度相同时，质量越大，它的动能就越大．
4．势能，势能和动能是不同种形式的能量．势能分为两类：重力势能和弹性势能． 滑雪运动员从高处滑下来时具有了动能，是因为缆车将他送到山顶时给他的身体存储了能量；在沙滩上打排球的年轻人跳起下落时，会将沙滩踩出两个深坑，也是因为他腾空跳起时给身体存储了能量；还有从高层建筑上扔下的西瓜皮，会将停在建筑物旁的汽车砸出很深的伤痕，也是因为西瓜皮在建筑物高处时具有了能量．
上述情况中物体所具有的能量叫重力势能，它的定义为：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能．
处于高处的物体都具有重力势能．这里的“高处”是指对地面有一定的高度，高
山上的人、石块都有重力势能，在高空飞行的飞机也具有重力势能．可以说，不论物体是静止的还是运动的，只要它处于高处，就具有重力势能．
5．影响重力势能大小的因素
要研究影响重力势能大小的因素，可以采用与研究影响动能大小因素的类似的方法．那么，你要先猜想一下：影响重力势能大小的因素有哪些呢？然后再用控制变量法分别研究它们与重力势能的具体关系．在实验过程中，是运用高处下落的物体下落后所具有的能量来判断重力势能的大小．
我们先来猜想一下影响因素是什么，猜是高度和物体的质
量？
我们使用的实验器材是：一把刻度尺（它是用来测高度的），
外形相同的一个铁球和一个木球，一个装有细沙的金属盆．我们
用铁球和木球从高处下落后进入细沙的深度，来判断它的重力势
能的大小．实验装置图如图14-2所示．
首先，我们用铁球来做实验，因为同一铁块的质量相同，根据
刻度尺选择出三种高度值，如5 cm、10 cm、20 cm，分别将铁块
放在这三个高度上，让其下落，观察它落入沙坑中的深度．填入下 图14-2 列表格3中，比较结果得出结论．
表格3
第二次，我们用外形相同的铁球和木球进行实验，在刻度尺上选出同一刻度，例如5cm处，10cm处，20cm处分别将铁球和木球放在5cm处，10cm、20cm处让其下落，观察它们落入沙坑中的深度，填入下列表格4中，比较结果得出结论．
表格4
根据实验结果我们发现：重力势能大小与质量和高度有关．相同质量的物体，离地面越高，具有的重力势能越大，位于相同高度的物体，质量越大，具有的重力势能越大．
6．弹性势能
拉弯的弓能将箭射出去，是因为弓被拉弯时具有了能量，安装在弹簧门上的弹簧变形后能将门弹回去，是因为弹簧变形后也具有了能量，被球拍击扁的网球，也具有能量．以上物体具有了能量，是因为它们发生了形状的变化．当物体发生了弹性形变时，就具有了能量．发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能．
什么样的物体具有弹性势能？
大家看一个实验。（教师边演示，边讲授）
这是一个弹簧，把一个砝码放在弹簧上的小木板上，用力将弹簧压缩，使其发生弹性形变。此时，弹簧静止，没有动能。砝码也没有被举高，也没有重力势能。可是大家想象，放手后弹簧能不能做功？放开手，砝码被弹簧举起来!
可见，被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能，它是由于物体发生了弹性形变而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。
物体在很多情况下都具有弹性势能。射箭用的弓被拉满时产生弹性形变，具有弹性势能。钟表的发条在卷紧时具有弹性势能，通过做功来带动钟表机件正常转动。 物体的弹性势能的大小跟形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。
第四节 动能和势能教案
一、教学目的
1．了解能量的初步概念，知道能的单位是焦耳。
2．知道什么是动能，哪些物体具有动能及影响动能大小的因素。
3．知道什么是重力势能，哪些物体具有重力势能及影响重力势能大小的因素。
4. 知道什么是弹性势能，哪些物体具有弹性势能及影响弹性势能大小的因素。
二、教具
斜槽，不同质量的铁球，木块；一把刻度尺，外形相同的一个铁球和一个木球，一个装有细沙的金属盆．
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。能的概念跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。
自然界中，能的形式是多种多样的，今天我们学习最常见的能——动能和势能。
2、动能及影响动能大小的因素
在描述物体的状态时，我们说物体或是静止的，或是运动的．运动的物体似乎比静止的物体有“优势”，我们来分析一下．流动的水会使浮于其上的竹排变得运动，子弹从枪膛射出后，运动速度很快，能将靶面击穿，运动的物体到底有什么“优势”？
这些运动的物体由于运动而具有的能，叫做动能．这就是动能的定义．
一切运动的物体都具有动能．例如，行驶的汽车，抛出的石块，踢出的足球，坠落的陨石等，都具有动能．
既然一切运动的物体都具有动能。那么对于不同的运动物体，它们具有的动能相同吗？对于同一物体，它的动能大小是固定不变的吗？要解决这一问题，我们来学习下面的知识．
这是一个需要用实验来探究的问题，在设计实验之前，你先来猜想一下：动能的大小可能与什么因素有关？
你的第一个猜想一定是动能大小与运动速度有关吧！除此之外，你还有其他的猜想吗？同样速度行驶的货车和出租车，假设撞在电线杆上，货车将其撞弯的程度要比出租车严重，看来动能的大小与质量的大小似乎也有关系．它们的具体关系是什么，我们用实验来探究吧．
如图14-1所示，铁球A从斜面上滚下，碰到木块B时，会将B撞出一段距离．在同样的斜面上滑下，并使木块在同样的平面上滑动，这样，我们就可以通过木块 B移动的距离远近，来判断铁球A的动能大小，很显然，木块B滑出得越远，表明铁球A的动能就越大．
以上就是我们进行探究实验的原理．所用的
器材，还应再加一个铁球C，A与C的质量不同，
mA＞mC．准备好器材后，我们就可以开始实验了． 图1-
在进行实验时，你注意一定要使用“控制变量法”．因为我们想研究的是动能分别与运动速度、质量的关系，所以应先将不参与研究的变量保持不变才行．
当铁球A在斜面上的位置越高时，它滑下后运动速度就越大，这样我们将铁球A放在斜面不同的高度，就可以获得不同的运动速度．但做实验时，用同一个铁球才行，因为这样能保证运动物体的质量不变．把铁球A放在斜面不同高度上，将其位置每次都上升一段高度，然后观察木块B被撞远的距离，比较每次木块B移动的距离，把结果填入下列表格1中．
表格1
然后，我们应将运动速度稳定下来，研究动能与质量的关系．用铁球A和铁球C分别从斜面上滑下，但应保证A和C下滑前位于斜面高度相同，观察铁球A和铁球C将B撞远的距离，将结果记录在上面的表格2中．
通过实验我们可以得到如下结论：在质量相同时，物体的运动速度越大，它的动能越大．在物体运动速度相同时，质量越大，它的动能就越大．
4．势能，势能和动能是不同种形式的能量．势能分为两类：重力势能和弹性势能． 滑雪运动员从高处滑下来时具有了动能，是因为缆车将他送到山顶时给他的身体存储了能量；在沙滩上打排球的年轻人跳起下落时，会将沙滩踩出两个深坑，也是因为他腾空跳起时给身体存储了能量；还有从高层建筑上扔下的西瓜皮，会将停在建筑物旁的汽车砸出很深的伤痕，也是因为西瓜皮在建筑物高处时具有了能量．
上述情况中物体所具有的能量叫重力势能，它的定义为：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能．
处于高处的物体都具有重力势能．这里的“高处”是指对地面有一定的高度，高
山上的人、石块都有重力势能，在高空飞行的飞机也具有重力势能．可以说，不论物体是静止的还是运动的，只要它处于高处，就具有重力势能．
5．影响重力势能大小的因素
要研究影响重力势能大小的因素，可以采用与研究影响动能大小因素的类似的方法．那么，你要先猜想一下：影响重力势能大小的因素有哪些呢？然后再用控制变量法分别研究它们与重力势能的具体关系．在实验过程中，是运用高处下落的物体下落后所具有的能量来判断重力势能的大小．
我们先来猜想一下影响因素是什么，猜是高度和物体的质
量？
我们使用的实验器材是：一把刻度尺（它是用来测高度的），
外形相同的一个铁球和一个木球，一个装有细沙的金属盆．我们
用铁球和木球从高处下落后进入细沙的深度，来判断它的重力势
能的大小．实验装置图如图14-2所示．
首先，我们用铁球来做实验，因为同一铁块的质量相同，根据
刻度尺选择出三种高度值，如5 cm、10 cm、20 cm，分别将铁块
放在这三个高度上，让其下落，观察它落入沙坑中的深度．填入下 图14-2 列表格3中，比较结果得出结论．
表格3
第二次，我们用外形相同的铁球和木球进行实验，在刻度尺上选出同一刻度，例如5cm处，10cm处，20cm处分别将铁球和木球放在5cm处，10cm、20cm处让其下落，观察它们落入沙坑中的深度，填入下列表格4中，比较结果得出结论．
表格4
根据实验结果我们发现：重力势能大小与质量和高度有关．相同质量的物体，离地面越高，具有的重力势能越大，位于相同高度的物体，质量越大，具有的重力势能越大．
6．弹性势能
拉弯的弓能将箭射出去，是因为弓被拉弯时具有了能量，安装在弹簧门上的弹簧变形后能将门弹回去，是因为弹簧变形后也具有了能量，被球拍击扁的网球，也具有能量．以上物体具有了能量，是因为它们发生了形状的变化．当物体发生了弹性形变时，就具有了能量．发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能．
什么样的物体具有弹性势能？
大家看一个实验。（教师边演示，边讲授）
这是一个弹簧，把一个砝码放在弹簧上的小木板上，用力将弹簧压缩，使其发生弹性形变。此时，弹簧静止，没有动能。砝码也没有被举高，也没有重力势能。可是大家想象，放手后弹簧能不能做功？放开手，砝码被弹簧举起来!
可见，被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能，它是由于物体发生了弹性形变而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。
物体在很多情况下都具有弹性势能。射箭用的弓被拉满时产生弹性形变，具有弹性势能。钟表的发条在卷紧时具有弹性势能，通过做功来带动钟表机件正常转动。 物体的弹性势能的大小跟形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。