動能和勢能教學(xué)設(shè)計
教學(xué)設(shè)計是以系統(tǒng)方法為指導(dǎo)。教學(xué)設(shè)計把教學(xué)各要素看成一個系統(tǒng)，分析教學(xué)問題和需求，確立解決的程序綱要，使教學(xué)效果最優(yōu)化。以下是小編整理的關(guān)于動能和勢能教學(xué)設(shè)計，歡迎閱讀參考。
動能和勢能教學(xué)設(shè)計【1】
(一)教學(xué)目的
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是動能及影響動能大小的因素。
3.知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。
4.知道什么是機械能及機械能的單位。
(二)教具
斜槽，鋼球，木塊，橡皮筋，壓縮彈簧等。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系，所以通過"怎樣才算做了功"的提問，引導(dǎo)學(xué)生進一步理解力的作用成效、功的兩要素。
當一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下，沿力的方向上通過了一段距離，這個力的作用有了成效，就說這個力做了功。
出示一木塊，并將其置于水平桌面上。說明木塊受重力的作用，但木塊沒有在重力方向上運動，所以重力對木塊沒有做功。繼而用手推動木塊，使木塊運動一段距離。在此過程中，重力仍然沒有做功，手的推力做了功。進而強調(diào)力和在力的方向上通過的距離是功的兩要素，且功的大小就等于兩者的乘積。
2.引入新課
出示斜槽，并演示鋼球從斜槽上滾下，在水平桌面上撞擊木塊，使木塊移動了一段距離。讓學(xué)生分析碰撞過程中，做沒做功?
利用學(xué)生分析的結(jié)果"鋼球?qū)δ緣K做了功"引入能量的概念：一個物體能夠做功，我們就說它具有能量�？梢娢锢韺W(xué)中，能量和功有著密切的聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領(lǐng)。
不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。
3.進行新課
物體具有能量的形式是多種多樣的，以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛才的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功，但若將鋼球�？吭谀緣K一側(cè)(邊講邊演示)，這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運動的鋼球才能推動木塊做功。
(1)動能：物體由于運動而能夠做功，它們具有的能量叫做動能。
引導(dǎo)學(xué)生廣泛地列舉事例，說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功，而具有動能。概括出"一切運動的物體都具有動能。"
列舉事例說明：運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風(fēng)能吹倒大樹，而微風(fēng)只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗，概括出決定物體動能大小的因素。
演示課本圖1-1實驗，實驗可分三步：
�、賹⑼粋�鋼球，從斜面不同高度滾下，讓學(xué)生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同，說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠，表明鋼球的動能越大。實驗說明：從不同高度滾下的網(wǎng)球，具有不同的動能。
�、谏厦娴膶嶒灡砻麂撉驈妮^高處滾下時具有的動能大。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球，同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗表明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論：物體的動能與速度有關(guān)，速度越大，物體的動能越大。
�、蹞Q用不同質(zhì)量的鋼球，從同一高度讓其滾下，讓學(xué)生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論：運動物體的質(zhì)量越大，動能就越大。
演示實驗之后，總結(jié)實驗結(jié)果：運動物體的速度越大，質(zhì)量越大，動能就越大。
(2)勢能：物體由于運動的原因而具有動能，物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如，同學(xué)們都玩過用橡皮筋彈射紙彈的游戲，拉長的橡皮筋能給紙彈一個力，并推動紙彈移一段距離，從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓、壓縮的彈簧也能夠做功，它們都具有能量，這種能量叫做彈性勢能，它是由于物體發(fā)生彈性變形變而具有的能量。
解釋彈性形變：物體受到外力作用而發(fā)生的形狀變化，叫做形變。如果外力撤消，物體能恢復(fù)原狀，這種形變叫做彈性形變。列舉事例說明物體的彈性形變。如：拉長的彈簧，壓扁的皮球，彎曲的鋼鋸條，上緊的鐘表發(fā)條等。
利用課本圖1-4的實驗闡明物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。為節(jié)省課堂時間，課前將兩個性質(zhì)相同彈簧，按照課本圖1-4壓縮到不同的長度。先后將拉緊彈簧的繩燒斷，兩次砝碼被彈起的高度不同。彈簧壓得越緊，放松時它做的功越多，表示它的彈性勢能越大。
被舉高的重物，也能夠做功。例如：舉高的鉛球，落地時能將地面砸個坑；舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明：物體的質(zhì)量越大，舉得越高，它具有的重力勢能越大。如：舉起同樣高度的鉛球和乒乓球，鉛球落下時做的功多，具有的重力勢能大。鉛球舉得越高，具有的重力勢能就越大。
引導(dǎo)學(xué)生討論樹上結(jié)的蘋果是否有重力勢能?通過討論使學(xué)生理解"一個物體能夠做功"的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的"本領(lǐng)"，但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功，但只要它從樹上掉下來就能做功，所以我們說它具有重力勢能。
(3)機械能：讓學(xué)生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學(xué)生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能，又有勢能。
動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能，又有勢能，那么動能和勢能的和就是它的總機械能。
(4)能量的單位：從前面的討論，我們可以認識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念，能量反映了物體具有做功的本領(lǐng)，能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此，動能、勢能和機械能的單位跟功的單位相同，也是焦耳。
4.小結(jié)
通過以下問題的討論，進一步幫助學(xué)生理解能量、動能、勢能、機械能等概念及機械能的單位。
(1)高山上有一塊大石頭，穩(wěn)穩(wěn)地待在那里，它有沒有能量?有什么能量?
(2)列舉幾個物體具有動能、重力勢能、彈性勢能的事例。
(3)在空中飛行的球，它具有的重力勢能是5焦，具有的動能是4焦，這只球具有的總機械能是多少?
(4)在同一高度鉛球和棒球具有的重力勢能不相等，若使它們的重力勢能相等，可采取哪些方法?
(5)從斜槽上端滾下的小球，它有沒有重力勢能?在它下滾的過程中重力勢能的大小有沒有變化?為什么?在滾下的過程中有沒有動能?它的動能有沒有變化?為什么?
(四)說明
1.能是物理學(xué)的重要概念之一，但它比較抽象。對于初中學(xué)生來說，認識它比較困難。應(yīng)緊扣教材，從理解"一個物體能夠做功"的含義來認識能量。這實際上是說"能是物體做功的本領(lǐng)"。盡管這種說法不甚嚴謹，但比較通俗、易懂。
2.關(guān)于動能，應(yīng)講明運動的物體能夠?qū)ζ渌矬w施力，并推動物體做功，所以它具有能量。因為容易講清彈性形變的物體對別的物體施力并做功，便于學(xué)生理解，所以將彈性勢能提到重力勢能之前講。
3.勢能應(yīng)是物體系統(tǒng)(有保守力作用的)所共有。舉高的重錘能夠做功，應(yīng)當是重錘和地球組成的系統(tǒng)具有勢能。而重力勢能表現(xiàn)它做功本領(lǐng)時，通常有一個重力勢能先轉(zhuǎn)化為動能的過程。但在本節(jié)課中都不宜引入這些內(nèi)容。只能讓學(xué)生粗略地知道，舉起的物體能夠做功。
4.勢能的大小是相對的。對初中學(xué)生來說也不能引入勢能的相對性。只能統(tǒng)一地用地面做為零勢能面來分析問題。5.小結(jié)中的問題(5)，暗含著勢能和動能的轉(zhuǎn)化，目的為下一節(jié)課作準備。
動能和勢能教學(xué)設(shè)計【2】
一、教學(xué)／學(xué)習(xí)目標及其對應(yīng)的課程標準
1．知識與技能目標
能用實例說明物體的動能和勢能的概念，知道動能和勢能的大小跟什么因素有關(guān)。
2．過程與方法目標
經(jīng)歷探究影響動能、勢能大小的因素的實驗過程，自主探究發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，提高分析問題、解決問題的能力。
3．態(tài)度與價值觀目標
讓學(xué)生體會到物理是有趣的、有用的，激發(fā)學(xué)生的求知欲和科學(xué)探究的興趣，達到培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度和關(guān)心、服務(wù)社會意識的目標。
二、教學(xué)媒體和教學(xué)技術(shù)選用
本節(jié)課內(nèi)容與學(xué)生實際的學(xué)習(xí)和生活有著緊密的聯(lián)系，因此可以讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)，準備身邊最常見的物品，例如：木塊、橡皮、書、紙、小鋼珠、木球等。多媒體課件采用本校獲省獎?wù)n件。
三、教學(xué)和活動過程
1．設(shè)計實驗情景
多媒體課件顯示不同路況下的交通安全限速標志牌，學(xué)生認真觀看。
師：為什么不同的路況下要限制汽車的速度?
生：討論并回答(有的'說：速度快容易出事故；有的說：速度越快，遇到障礙時，不能立即停下來；當汽車撞到人時，汽車對人有力的作用，汽車越快，力的作用越大……)
師：我們生活中還有哪些“物體由于運動而對其他物體有作用效果”的例子?
生：學(xué)生討論回答(微風(fēng)吹動樹葉；流水推動小船運動；滾動的鉛球推動木塊……)
師：以上物體由于能夠?qū)ζ渌矬w有作效果而具有能量，它們有什么共同點?
生：學(xué)生討論回答：它們都在運動，由此得出動能的定義。
2．形成課題，設(shè)計實驗
師：關(guān)于動能，我們想知道哪些方面的知識?
生：學(xué)生討論回答(動能的大小與哪些因素有關(guān)?具有動能的物體對其他物體有什么作用效果?動能大小如何計算?動能有什么用處，可否與其他能進行轉(zhuǎn)化?……)。
師：如果我們要研究動能的大小與哪些因素有關(guān)?應(yīng)該按照怎樣的思維程序?
生：提出問題──提出假設(shè)──制定計劃與設(shè)計實驗──進行實驗──得出結(jié)論──交流評估。
師：讓我們來猜想影響動能大小的因素有哪些?
生：學(xué)生討論回答(物體的質(zhì)量、物體的形狀、物體的速度、物體的體積……)。
師：要想證明自己的假說對不對，應(yīng)該怎么辦?
生：設(shè)計實驗驗證。
師：在有多個因素影響實驗結(jié)果的情況下，應(yīng)該怎么辦?
生：注意控制變量，學(xué)生分組討論，制定實驗計劃……
師：哪位同學(xué)談一談自己的實驗計劃并演示給大家看?
生：學(xué)生上臺演示：讓大小相同的鐵球和木球分別從斜面的同一高度落下，撞擊放在水平面上的木塊，觀察木塊被推動距離的遠近(研究動能大小與物體質(zhì)量關(guān)系時，注意控制物體速度、形狀、體積一定……)。
3．進行實驗，得出結(jié)論
師：同學(xué)們根據(jù)自己剛才的討論，進一步修正自己的方案，開始實驗。
生：學(xué)生實驗，教師巡回指導(dǎo)。
師：根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出什么結(jié)論?
生：動能大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能越大。
4．交流、評估
師：下面給同學(xué)一段時間，把剛才的實驗過程和實驗現(xiàn)象進行交流，看看有什么不同和不足之處，如何加以改進?
生：交流、反思。
5．拓展應(yīng)用
師：根據(jù)我們探究實驗得出的結(jié)論，我們再來分析這節(jié)課開始提出的問題。
生：討論、分析、回答……，為此提出自己的建議。
師：讓我們再來分析“動手動腦學(xué)物理”中的“列車上飛出物體，鐵路職工中彈昏倒”新聞報道。
生：討論、分析、回答……，為此提出自己的建議。
四、課后反思
1．新課程標準下的實驗探究教學(xué)，時間緊、任務(wù)重，由于將討論教學(xué)貫穿在課堂教學(xué)的始終，作為教學(xué)過程的背景模式，因此教師會經(jīng)常遇到學(xué)生提出課外問題影響本節(jié)課教學(xué)、學(xué)生思維發(fā)散出去收不回來，提出的問題無法解答的情況，而且由于討論使學(xué)生的思維發(fā)散，使時間難以控制，影響教學(xué)進度，這些問題需要教師在自己的教學(xué)工作中，逐漸總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，找到解決問題的辦法。
2．由于實驗探究教學(xué)符合學(xué)生的認知規(guī)律，極大的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，活躍了課堂氣氛，培養(yǎng)了學(xué)生多方面能力，因此這節(jié)課取得了很好的教學(xué)效果，這從學(xué)生高漲的情緒、認真的態(tài)度、積極的參與、滿意的眼神中可以看到，這更堅定了我探索新課改之路的決心。
3．實驗探究教學(xué)的“創(chuàng)設(shè)實驗情景”非常重要，本節(jié)課原來設(shè)計開始就讓學(xué)生通過舉例引出動能、勢能的定義，很生硬，師生都感到很不自然，后來設(shè)計了由“交通標志牌限速”引入，自然流暢，激發(fā)了學(xué)生的思維，取得了很好的教學(xué)效果。
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