九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)《3.4機(jī)械能》教案華東師大版

1、機(jī)械能教學(xué)目標(biāo)：一、知識(shí)與技能：1 1、 了解動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的初步概念。2 2、 了解決定動(dòng)能、勢(shì)能的因素3 3、 知道動(dòng)能、勢(shì)能的可以相互轉(zhuǎn)化4 4、 知道機(jī)械能守恒的含義5 5、 進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)操作能力二、過(guò)程與方法1 1、 培養(yǎng)學(xué)生提出科學(xué)猜想和假設(shè)的能力2 2、 初步領(lǐng)會(huì)用控制變量法研究科學(xué)規(guī)律的思路3 3、 提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察、分析、比較、歸納、概括等能力三、科學(xué)態(tài)度、情感、價(jià)值觀1 1 、在動(dòng)能、勢(shì)能的學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)科學(xué)探究的作用2 2、 在活動(dòng)中體驗(yàn)探究知識(shí)的樂(lè)趣和成功的喜悅，激發(fā)求知欲和好奇心3 3、 通過(guò)人造龍卷風(fēng)發(fā)電的閱讀，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造的想象力。 教學(xué)

2、重點(diǎn)：動(dòng)能、勢(shì)能的大小、勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)換教學(xué)難點(diǎn)：能量的概念、機(jī)械能守恒 教學(xué)準(zhǔn)備：1 1、 教師教具：玩具小車(chē)、鉤碼、滑輪、斜槽、大（?。╀撉?、木塊、彈簧各一套2 2、 學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材每小組一套：大沙袋、小沙袋、一盆細(xì)沙、四角釘有長(zhǎng)鐵釘?shù)哪景濉⑿★L(fēng)車(chē)、溜 溜球、筷子、單擺3 3、 多媒體課件教學(xué)活動(dòng)：第 1 1 課時(shí)一酸復(fù)習(xí)引入蕊營(yíng)、演示：將一木塊放在水平桌面上，用手推木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離師：推力和重力是否都做了功？為什么？生：推力做了功，重力沒(méi)有做功。做功的兩個(gè)必要因素是A A、作用在物體上的力； B B 物體在力的方向上移動(dòng)的距離。師：請(qǐng)大家舉些物體做功的例子生答略。師：一個(gè)運(yùn)動(dòng)

3、的物體（例小汽車(chē)）能否對(duì)其他物體做功？ 一個(gè)舉高的鉤碼落下能否對(duì)其他物體做功？一個(gè)用手拉長(zhǎng)的彈簧在釋放后能否對(duì)靠近它的物體做功？學(xué)生思考并回答演示：A A、玩具小車(chē)?yán)瓌?dòng)木塊；B B、舉高的鉤碼落下拉動(dòng)木塊（通過(guò)滑輪）;C;C、一個(gè)用手拉長(zhǎng)的彈簧在釋放后拉動(dòng)木塊。師：在這些不同的現(xiàn)象中，有哪個(gè)共同的東西把它們聯(lián)系起來(lái)?生 1 1 :在做功。生 2 2 :運(yùn)動(dòng)的玩具小車(chē)、舉高的鉤碼、拉長(zhǎng)的彈簧都能做功。 師：對(duì)，我們就說(shuō)這三個(gè)能做功的物體具有能量。、新課教學(xué)（一）、能量：如果一個(gè)物體能夠?qū)α硪粋€(gè)物體做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量 （板書(shū)），簡(jiǎn)稱(chēng)能。能反映了物體做功的本領(lǐng)，不同的物體做功的本領(lǐng)不同，

4、一個(gè)物體能夠做功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。A AB BC C2師：流水推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，流水有無(wú)能量？為什么？生：流水對(duì)水輪機(jī)做了功，流水有能量 師：樹(shù)上的蘋(píng)果有無(wú)能量？為什么？ 生 1 1:沒(méi)有能量，它沒(méi)有做功。生 2 2 :有能量，它可以做功。師：能夠做功是否一定做了功？（略停頓）不是！樹(shù)上結(jié)的蘋(píng)果雖然沒(méi)有做功，但它能否做功？ 生：能，只要它從樹(shù)上掉下來(lái)就能做功。師：所以我們說(shuō)它具有能。所以判斷物體是否有能量，只看它能否做功。請(qǐng)學(xué)生舉例具有能量的物體（略）師：物體具有能量的形式是多種多樣的，下面我們來(lái)認(rèn)識(shí)幾種形式的能量。師：大家拿起桌上的小風(fēng)車(chē)，向它吹氣學(xué)生操作。師：小風(fēng)車(chē)為什么會(huì)轉(zhuǎn)起來(lái)

5、？生：空氣在推它。師：原來(lái)也有空氣，小風(fēng)車(chē)為什么不會(huì)轉(zhuǎn)？ 生：原來(lái)的空氣不動(dòng)。吹出來(lái)的空氣在流動(dòng)。師：流動(dòng)的空氣才能夠?qū)π★L(fēng)車(chē)做功具有能量。就如剛才停止的玩具小車(chē)不能拉動(dòng)木塊，當(dāng)玩具小 車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)拉動(dòng)木塊做功才具有能量。下面我們?cè)賮?lái)看個(gè)鋼球推動(dòng)木塊的實(shí)驗(yàn)，思考鋼球什么情況 具有能量。演示：1 1、鋼球?？恐緣K不動(dòng)。 2 2、鋼球從斜槽上滾下推動(dòng)木塊。滾動(dòng)的鋼球才具有能量。流動(dòng)的水、空氣、運(yùn)動(dòng)的玩具小車(chē)、滾動(dòng)的鋼球?yàn)槭裁炊季哂心芰? 因?yàn)槎荚谶\(yùn)動(dòng)。師：對(duì)，物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。物體動(dòng)能的大小表現(xiàn)在它對(duì)其他物體所能做的功的大 小。（二八（板書(shū)）動(dòng)能師：除流動(dòng)的水、空氣、運(yùn)動(dòng)的玩具小車(chē)具

6、有動(dòng)能外 生 1 1 :飛行的飛機(jī)、運(yùn)動(dòng)的錘子生 2 2 :行駛的汽車(chē)、運(yùn)行中的列車(chē)、跑動(dòng)著的運(yùn)動(dòng)員 生 3 3 :飛行中的子彈頭，滾動(dòng)著的鋼球，運(yùn)行中的人造地球衛(wèi)星 師：說(shuō)得好，一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。設(shè)問(wèn)：物體動(dòng)能多少不盡相同，如狂風(fēng)能吹倒大樹(shù)，而微風(fēng)只能使樹(shù)枝搖動(dòng)。動(dòng)能的大小跟哪些因 素有關(guān)呢?學(xué)生討論并提出猜想：與速度有關(guān)；與質(zhì)量 有關(guān)；與。 教師出示相關(guān)教具（斜槽、不同質(zhì)量的鋼球、木塊等）邊演示邊引導(dǎo):鋼球從斜面滾下推動(dòng)木塊，說(shuō)明什么？（生：滾下的鋼球具有動(dòng)能。）不同質(zhì)量鋼球從斜面不同高度滾下推動(dòng)木塊的距離不同，說(shuō)明什么？（生：鋼球具有不同的動(dòng)能）如何實(shí)現(xiàn)質(zhì)量相同時(shí)，鋼球 推動(dòng)木塊

7、的速度不同？（生：只要讓同一鋼球從不同高度滾下就可以了） 那讓我們用實(shí)驗(yàn)證實(shí)一下。演示：將質(zhì)量相同的兩個(gè)鋼球，同時(shí)從斜槽的最高點(diǎn)和接近斜槽底部的位置釋放，從最高點(diǎn)滾下的 鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實(shí)驗(yàn)表明從高處滾下的鋼球速度大。學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)方案。演示：1 1、將同一鋼球從兩個(gè)不同高度滾下，讓學(xué)生觀察鋼球推動(dòng)木塊的距離。 記錄數(shù)據(jù)。結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)，物體的動(dòng)能與速度有關(guān)，速度越大，物體的動(dòng)能越大。演示：2 2、換用不同質(zhì)量的鋼球，從同一高度讓其滾下，讓學(xué)生觀察鋼球推動(dòng)木塊的距離。 記錄數(shù)據(jù)。結(jié)論：速度相同時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。歸納小結(jié)：物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有

8、關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，物體具有的動(dòng)能越大。（板書(shū)）回顧：演示 B:B:被舉高的鉤碼落下拉動(dòng)木塊（通過(guò)滑輪），C C: 一個(gè)用手拉長(zhǎng)的彈簧在釋放后拉動(dòng)木塊。師：舉高的鉤碼、拉長(zhǎng)的彈簧是否都有具有能？（是）它們跟前面的動(dòng)能一樣么? 生：它們不是由于運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，不一樣。師：我們把因舉高或發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫勢(shì)能。（三）、（板書(shū)）勢(shì)能1 1、 重力勢(shì)能：因被舉高而能夠做功的物體所具有的能量（板書(shū)）學(xué)生閱讀課文“重錘打樁”圖片討論重錘的重力勢(shì)能師：舉例還有哪些物體具有重力勢(shì)能？生 1 1:被舉高的夯，被舉高的打樁機(jī)的重錘，高壩中的水，置于斜面上的鋼球生 2 2 :山頂上的石頭，舉高的鉛球，

9、懸吊在高空中的鋼梁生 3 3:放在高樓陽(yáng)臺(tái)邊沿的花盆，擱上貨架的金屬球，懸空的起重臂。師：手中的乒乓球和鉛球落下砸到泥地效果一樣么？為什么？，還有哪些物體具有動(dòng)能？*3生：不一樣，做功多少不同，重力勢(shì)能大小不同師：很好，那么物體重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)？學(xué)生活動(dòng)：（參照課本 P79P79）小結(jié)：物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和被舉的高度有關(guān) 物體的質(zhì)量越大，被舉得越高它具有的重力勢(shì)能就越大 （板書(shū)）師：還有一類(lèi)物體如拉長(zhǎng)（壓縮）的彈簧、被踩彎的跳板等也能做功積聚著勢(shì)能，稱(chēng)為彈性勢(shì)能2 2、 彈性勢(shì)能：當(dāng)彈性物體被拉伸、壓縮或彎曲時(shí)所具有的能量（板書(shū)）師生共同舉例：被拉長(zhǎng)的橡皮筋、被壓縮（或拉伸

10、）的彈簧、拉滿(mǎn)的弓，彎曲的鋸條、拉長(zhǎng)的橡皮盤(pán)、鐘表中卷緊的發(fā)條、被彎曲的撐桿（竹片，條形橡皮擦），受壓的席夢(mèng)思床墊等都具有彈性勢(shì)能問(wèn)：物體彈性勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)？教師提示演示實(shí)驗(yàn) C C 并觀看多媒體課件，學(xué)生討論（略）小結(jié)：彈性形變程度越大，彈性勢(shì)能越大（板書(shū)）師：靜止在桌面上的鋼球是否具有能量 ？生：具有重力勢(shì)能師：在桌面上滾動(dòng)的鋼球具有什么能 ？生：既有動(dòng)能，又有勢(shì)能。師：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能（板書(shū)）動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的國(guó)際單位：焦耳（J J）,簡(jiǎn)稱(chēng)焦。（多媒體展示）鞏固練習(xí)：1 1、 ?？吭谡九_(tái)旁的列車(chē)有無(wú)動(dòng)能？為什么？2 2、 以相同速度行駛的滿(mǎn)載貨車(chē)與空 載貨車(chē)動(dòng)能誰(shuí)大？為

11、什 么？3 3、 小汽車(chē)在高速公路上快速行駛與小汽車(chē)遇到塞車(chē)慢速行駛時(shí)哪種動(dòng)能大？為什么？4 4、 在空中飛行的球，它具有的重力勢(shì)能是 5 5 焦，具有的動(dòng)能是 4 4 焦，這只球具有的總機(jī)械能是多少？5 5、 在同一高度鉛球和乒乓球具有的重力勢(shì)能不相等，若使它們的重力勢(shì)能相等，可采取哪些方法6 6、 從斜槽上端滾下的小球，它有沒(méi)有重力勢(shì)能？在它下滾的過(guò)程中重力勢(shì)能的大小有沒(méi)有變化? ?為什么？在滾下的過(guò)程中有沒(méi)有動(dòng)能 ？它的動(dòng)能有沒(méi)有變化？為什么？第 2 2 課時(shí)一、復(fù)習(xí)引入（多媒體展.示）：判斷下列物體的能量：1 1、在水平地面上行使的汽車(chē)2 2、拉長(zhǎng)的橡皮筋3 3、手表里被擰緊的發(fā)條4

12、4、空中飛行的子彈5 5、滾上斜坡的藍(lán)球6 6、正在空中下落的冰雹。7 7、大海中航行的輪船。比較下列物體動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的大小1.1.被舉到同一高度的乒乓球和鉛球。2.2.以同樣速度行駛的汽車(chē)和火車(chē)。3.3.一輛以 2 2 米/ /秒的速度行駛的汽車(chē)和以 1515 米/ /秒的速度行駛的汽車(chē)。 下列關(guān)于能的說(shuō)法，正確的是：1 1、兩輛汽車(chē)，速度大的，動(dòng)能就大。2 2、山頂?shù)氖瘔K比山要的石塊勢(shì)能大3 3、冋一石塊運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能比靜止時(shí)大4 4、物體能夠做功，就說(shuō)它具有能二、新課教學(xué)師：被舉高的粉筆頭具有什么能量？生：重力勢(shì)能師：將手中的粉筆輕輕放手后，粉筆的動(dòng)能、重力勢(shì)能如何變化（演示）？ 生

13、：粉筆下降過(guò)程中動(dòng)能越來(lái)越大、勢(shì)能越來(lái)越小 師：當(dāng)粉筆頭下落路過(guò)某一點(diǎn)時(shí)，粉筆頭具有什么能量？ 生：既有重力勢(shì)能，又有動(dòng)能4師：該位置和起始位置比較，粉筆頭的重力勢(shì)能和動(dòng)能各有什么變化？生：重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加。師：如果將手中的粉筆用力向上拋出，上升的粉筆動(dòng)能、重力勢(shì)能如何變化（演示）？ 生：重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少。點(diǎn)撥：自然界的事物總是在不斷變化并互相聯(lián)系的，物體具有的勢(shì)能和動(dòng)能不是永遠(yuǎn)不變的，一定條 件下能夠相互轉(zhuǎn)化的，思考一下如果勢(shì)能在減少，動(dòng)能卻在增加，而勢(shì)能在增加，動(dòng)能卻在減少，粉 筆動(dòng)能和勢(shì)能的變化之間有沒(méi)有聯(lián)系？學(xué)生停頓思考討論。生 1 1 :粉筆下降過(guò)程中高度越來(lái)越低勢(shì)能越來(lái)

14、越小、速度越來(lái)越快動(dòng)能越來(lái)越大，意味著減少的重力 勢(shì)能變成了增加的動(dòng)能。生 2 2 :粉筆上升過(guò)程中高度越來(lái)越高勢(shì)能越來(lái)越大、速度越來(lái)越慢動(dòng)能越來(lái)越小，意味著減少的動(dòng)能 變成了增加的重力勢(shì)能。師：分析得很好。粉筆下降過(guò)程中勢(shì)能不會(huì)無(wú)緣無(wú)故消失，動(dòng)能也不會(huì)無(wú)緣無(wú)故增加，粉筆的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為了它的動(dòng)能。自然界中動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化的事例很多，讓我們動(dòng)手找出它們的變化規(guī)律。學(xué)生活動(dòng) 1 1:觀察滾擺實(shí)驗(yàn)。（學(xué)生自備玩具溜溜球和筷子，事先在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的 顏色標(biāo)志，告訴學(xué)生觀察顏色標(biāo)志，可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。） 實(shí)驗(yàn)的做法：將線(xiàn)一端高高固定，另一端繞完擺輪軸使輪上緣貼緊固定處，輕放擺輪，觀察擺輪

15、的運(yùn) 動(dòng)。（參考課件）引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：開(kāi)始釋放擺輪時(shí)，擺輪在最高點(diǎn)靜止，此時(shí)擺輪只有重力勢(shì)能，沒(méi)有動(dòng)能。 擺輪下降時(shí)其高度降低，重力勢(shì)能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降，而且越轉(zhuǎn)越快，其動(dòng)能越來(lái)越大。擺輪到 最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)最快，動(dòng)能最大；其高度最低，重力勢(shì)能最小。在擺輪下降的過(guò)程中，其重力勢(shì)能逐 漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。仿照擺輪下降過(guò)程的分析，得出擺輪上升過(guò)程中，擺輪的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。學(xué)生活動(dòng) 2 2 :觀察小球擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)。材料自帶，此實(shí)驗(yàn)擺繩宜長(zhǎng)些，擺球宜重些。（參照課文）引 導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的情況。綜述活動(dòng) 1 1、2 2，說(shuō)明動(dòng)能和重力勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的。學(xué)生活動(dòng) 3 3 :

16、觀看皮球下落能量的相互轉(zhuǎn)化。（多媒體課件）慢速播放師生共同分析：下落過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能落地后碰撞壓縮過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能恢復(fù)原狀過(guò)程中，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 上升過(guò)程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 得出：動(dòng)能和彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能也是可以相互轉(zhuǎn)化的。 小結(jié)：勢(shì)能和動(dòng)能能夠相互轉(zhuǎn)化的。師：請(qǐng)同學(xué)舉出勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的事例。生 1 1:踢出去的足球在上升過(guò)程中足球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，在下降過(guò)程中。生 2 2 :樹(shù)上落下的蘋(píng)果，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能生 3 3 :拉開(kāi)的弓將箭射出，弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能生 4 4:師：同學(xué)們說(shuō)的非常好。下面大家再做滾擺實(shí)驗(yàn)，觀察一下擺輪每次擺回的最高點(diǎn)是否相同

17、，怎樣變 化？5生 1 1:擺回的最高點(diǎn)不相同生 2 2 :怎么擺輪越來(lái)越低了生 3 3:因?yàn)榇嬖谧枇煟簩?duì)，因?yàn)榇嬖谥諝獾茸枇Φ挠绊?。設(shè)想，如果空氣等阻力不存在，情形又會(huì)怎樣?行）師：同學(xué)們，機(jī)械能既能造福于人類(lèi)，也會(huì)危害人類(lèi)，如壩上沖下的水可以推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電，也會(huì)沖 毀莊稼、樹(shù)木、橋梁、房屋等，如何節(jié)約能源，有效合理利用能源，變不利能源為有利能源服務(wù)人類(lèi) 是我們義不容辭的責(zé)任。拓展思維：人造龍卷風(fēng)發(fā)電的設(shè)想。 練一練：（多媒體展示）1 1、自行車(chē)下坡時(shí)，不踩腳踏板，速度卻越來(lái)越大，為什么?2 2、汽車(chē)勻速上坡時(shí)，勢(shì)能、動(dòng)能和機(jī)械能如何變化？ 課堂小結(jié)（多媒體展示）略布置作業(yè)（略）板書(shū)：機(jī)

18、械能能量：一個(gè)物體能夠?qū)α硪粋€(gè)物體做功就稱(chēng)這個(gè)物體具有能。一、動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。 質(zhì)量越大、速度越大，物體具有的動(dòng)能越大。二、勢(shì)能1 1、重力勢(shì)能：因被舉高而能夠做功的物體所具有的能量 物體的質(zhì)量越大，被舉得越高它具有的重力勢(shì)能就越大 2 2、彈性勢(shì)能：當(dāng)彈性物體被拉伸、壓縮或彎曲時(shí)所具有的能量彈性形變程度越大，彈性勢(shì)能越大3 3、機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。4 4、 動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能的國(guó)際單位：焦耳（J J）三、勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)換如果空氣阻力不存在，物體的勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，勢(shì)能和動(dòng)能的和保持不變，即總的機(jī)械能守恒。生 4 4 :擺輪每次擺回的最高點(diǎn)就相同，重力勢(shì)能相同，不會(huì)減少。小結(jié)：（板書(shū)）如果空氣阻力不存在，滾擺的勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，勢(shì)能和動(dòng)能的和保持不變，即總 的機(jī)械能守恒。這是自然界的一條重要定律。師：剛才有同學(xué)操作單擺時(shí)被球碰到了鼻子，大家分析一下原因找出免碰的方法。（多媒體播放，學(xué)生請(qǐng)勿模仿）1 1 :頭太低了。2 2 :只要鼻子位置不在擺球擺動(dòng)的弧線(xiàn)上就碰不生生了生學(xué)生閱讀課文“過(guò)山車(chē)”的文字及圖片討論：人在刺激的過(guò)山車(chē)中最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、中點(diǎn)的勢(shì)能和能大小及相互轉(zhuǎn)化。師：動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的知識(shí)已逐漸深入到各個(gè)域，服務(wù)于人類(lèi)。請(qǐng)同學(xué)們