初中科學(xué)浙教版九年級上能量的轉(zhuǎn)化與守恒機械能

課題機械能課時兩課時教學(xué)目標(biāo)知道什么是能；什么是動能、重力勢能、彈性勢能；什么是機械能和能的單位。明確動能的大小與哪些因素有關(guān)；重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)；彈性勢能的大小由什么因素決定；理解動能與勢能之間的轉(zhuǎn)化，探索機械能守恒的條件。進一步學(xué)會用控制變量法探究物理規(guī)律，嘗試用能量轉(zhuǎn)化的觀點解釋物理現(xiàn)象和規(guī)律。教學(xué)重點與難點重點：動能、重力勢能、彈性勢能、機械能的基本概念；決定動能、重力勢能、彈性勢能大小的因素；動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化。難點：探究實驗的設(shè)計教具長木板（2條）、小車、砝碼、大小木塊四塊、刻度尺、滾擺、卡片、橡皮筋、沙盤、帶釘?shù)男∧咀馈螖[球教學(xué)過程互動反饋第一課時：一、新課引入1．展示圖片，提出：⑴高速公路上行駛的汽車為什么要限速？⑵騎自行車從高處滑下時即使不蹬車，車的速度為什么越來越快？2．例舉實例：⑴運動著的錘子能將釘子打入木板中；⑵運動著的飛機能將世貿(mào)大廈撞坍塌；⑶橡皮筋做的彈弓可以把紙做的子彈射的很遠；⑷攔河壩上的水可以推動水輪機發(fā)電等。3．分析它們的共性，得出能量的概念：一個物體如果能夠?qū)α硪粋€物體做功，這個物體就具有能量。（強調(diào)是“能夠”，而不是“正在”或“已經(jīng)”）二、探究動能大小與哪些因素有關(guān)？1．找出實例⑴⑵的共同特點，得出動能的概念：請學(xué)生回答物體由于運動而具有的能叫動能。2．進一步提出動能的大小與哪些因素有關(guān)？根據(jù)學(xué)生的看法，刪除不必要的因素，將其它因素進行優(yōu)化組合，歸結(jié)到速度與質(zhì)量兩個問題。3．設(shè)計實驗前的思考：（強調(diào)控制變量的思想）問題一：同一小車或小球從不同高度由靜止滑下，到達水平面時速度大小相同嗎？問題二：質(zhì)量不同的小車或小球從同一高度由靜止滑下，到達水平面時速度大小相同嗎？問題三：通過觀察什么來判斷物體動能的大??？（木塊被撞后移動距離的遠近）三、演示實驗，得出結(jié)論。1．安裝實驗裝置，進行實驗。先用同一小車從不同高度由靜止滑下；再在小車上放砝碼，改變小車的質(zhì)量，讓小車從同一高度由靜止滑下。2．總結(jié)實驗結(jié)論：運動物體動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，速度越大，它具有的動能就越大。四、典型例題：例1.關(guān)于“功和能”的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A.一個物體的能量越大，它做的功一定越多B.一個物體沒有做功，它就沒有能量C.一個物體能夠做功，它就具有能量D.以上說法都不正確例2.如圖所示，讓鋼珠從斜面上自靜止?jié)L下，打到一個小木塊上，能將木塊撞出一段距離．放在同一水平面上的相同木塊，被撞得越遠，表示鋼球的動能越大．現(xiàn)用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下，看哪次木塊被推得遠，回答以下問題：(1)設(shè)計本實驗的目的是研究_______；(2)讓不同的鋼球從同一高度滾下是為________；(3)此實驗得出的結(jié)論是_______；(4)下表中給出了一頭牛慢步行走和一名中學(xué)生百米賽跑時的一些數(shù)據(jù)．物體質(zhì)量m/kg速度v/m·s－1動能E/J牛約600約約75中學(xué)生約50約6約900分析數(shù)據(jù)，可以看出，對物體動能大小影響較大的因素是______，你這樣判斷的依據(jù)是_________．五、課堂練習(xí)和作業(yè)：1．如圖所示是探究動能大小與哪些因素有關(guān)的實驗。(1)實驗中你通過以觀察________知道動能的大?。?2)實驗中采用_________方法，使得銅球和鋼球滾到水平面速度相同．(3)圖甲和丙，探究的問題是__________________．2．例舉生活和生產(chǎn)中應(yīng)用動能做功的例子。3．課本P54⑴4．課課練第二課時：一、回顧能的概念和決定動能大小的因素。（提問）回顧物體的勢能分為彈性勢能和重力勢能二、探究決定彈性勢能大小的因素1．由上好發(fā)條的玩具汽車松手后能自動前進，說明彈性勢能也能做功。2．演示實驗：套有橡皮筋的卡片在壓平后松手能自動跳起來。不將卡片放平，觀察放手后的情況又怎樣？3．結(jié)論：物體由于發(fā)生彈性形變而具有彈性勢能。在一定限度內(nèi)，形變越大，形變物體的彈性勢能就越大。4．請學(xué)生舉出一些應(yīng)用彈性勢能做功的實例。三、探究決定重力勢能大小的因素1．演示實驗：將木塊舉高，讓其自由落下，將小桌打入沙中。2．提出問題：⑴這種做功的本領(lǐng)是由什么產(chǎn)生的？⑵通過觀察什么可以知道其做功本領(lǐng)的大小？⑶想一想，要想將小桌打得深一些，可以采取哪些方法？3．結(jié)論：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，重力勢能就越大。四、動能和勢能的轉(zhuǎn)化1．介紹實驗裝置滾擺，告訴學(xué)生實驗中觀察什么？（下落和上升過程中，速度大小的變化與高度的關(guān)系）2．演示實驗。3．提問觀察到的現(xiàn)象，分析這一現(xiàn)象，說明了什么問題？（向下滾動時，速度越來越快，動能越來越大，重力勢能越來越小；上升時，速度越來越慢，動能越來越小，重力勢能越來越大。）4．概括得出結(jié)論：動能和重力勢能之間可以互相轉(zhuǎn)化。5．請同學(xué)運用類比的方法，舉出一些彈性勢能和動能轉(zhuǎn)化的例子；舉出一些重力勢能與彈性勢能相互轉(zhuǎn)化的例子。五、構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)1．指出動能與勢能的統(tǒng)稱為機械能2．知識結(jié)構(gòu)：機械能動能質(zhì)量越大，速度越大，動能越大勢能重力勢能質(zhì)量越大，舉得越高，重力勢能越大彈性勢能彈性形變越大，彈性勢能越大六、典型例題例1．在離地面h高度處，拋出四個完全相同的小球，如圖所示，小球拋出時的速度大小相同，方向分別為豎直上拋、斜上拋、平拋、斜向下拋四種情況下，小球落到地面時，哪種情況下的落地速度最大?(不計空氣阻力)例2．在綜合實踐活動課上，王艷同學(xué)發(fā)現(xiàn)學(xué)校運動場地上有若干大小不等的鉛球，于是他想利用這些器材，體驗一下“重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)”。(1)請你幫他設(shè)計應(yīng)如何去做；(2)說明該實踐中怎樣判斷物體重力勢能的大?。科?、課堂練習(xí)與作業(yè)：1．如圖所示，單擺在豎直平面內(nèi)左右擺動，滾擺在豎直平面內(nèi)上下往復(fù)運動，請回答：(1)這兩個實驗可以說明的同一個物理問題是：______________；(2)在單擺左右擺動和滾擺上下往復(fù)運動的過程中，你將會看到它們上升的高度逐漸降低，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是：____________。2．如圖所示，是學(xué)生在做模擬“蹦極”的小實驗。一根橡皮筋一端系一小石塊m，另一端固定在a點，b點是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，c點是小石塊從a點自由下落所能到達的最低點．在小石塊從a點到c點運動的過程中，小石塊