教學目的
1．理解動能和重力勢能的初步概念。
2．曉得哪些是彈性勢能。
3．理解機械能的初步概念。
4．培養中學生的具象思維能力。
教學重點
理解動能和重力勢能。
教學難點
能的概念的構建。
教具
鋼球、斜槽軌道、小鐵塊、砝碼、彈簧。
教學過程
（一）引入
我們在日常生活中時常提及能，例如熱能、電能、能源開發等等。“能”確是化學學中的一個重要概念，能的概念跟功的概念有密切聯系。我們說一個物體才能做功，這個物體就具有能。電壓能做功，具有電能；燃料燃燒吸熱可以做功，有熱能。
自然界中，能的方式好多，明天我們學習最常見的能的方式——動能和勢能。
（二）動能
1．哪些樣的物體具有動能？
激流的湖水能把石頭沖毀，流水能做功；飛行的炮彈能把木板打穿，飛行的炮彈能做功；風吹動帆船航行，空氣流動產生的生物質能做功。那些物體能做功，它們都具有能。它們的能量因為物體運動才具有的。水因為流動、子彈因為飛行、空氣因為流動而具有能。
化學學中把物體因為運動而具有的能叫動能。一切運動的物體都具有動能。
2．請朋友們判定下述物體中什么物體具有動能。
打坐的人，籃球場上奔跑的運動員，炮膛中打算發射的子彈，從客機上投出的炸彈，被電吊扇吹動的空氣。
（中學生回答）。
奔跑的運動員，客機投出的炸彈，被吹動的空氣具有動能。緣由是運動員、炸彈和空氣是運動的。而打坐的人和炮膛中等待發射的子彈是靜止的，所以不具有動能。
3．動能的大小或多少跟什么誘因有關。
物體才能做的功越多，表示這個物體具有的能量越大。這么動能的大小決定于什么誘因呢？如今我們通過實驗來研究。
這是個帶槽的木板，我們把鋼球放在斜面上令其滾下，抵達平面上嚴打一個小鐵塊，促使鐵塊做功，按照鐵塊被推進的距離遠近來判定鋼球具有的動能的大小。
（班主任演示、學生觀察實驗）
第一次，我們使小鋼球從某一高度由靜止開始滾下。注意鐵塊被推的距離。
第二次，我們換一個質量大的鋼球動能和勢能什么意思，從同一位置由靜止開始滾下，抵達平面上時和昨天的小鋼球具有同樣的速率，再觀察鐵塊被推進的距離。很其實，第二次鐵塊被推的距離比第一次遠得多。說明大鋼球做的功多，也就是大鋼球具有的動能大。
提問，這個實驗說明了哪些？（中學生回答）
這個實驗說明了物體的動能大小跟它的質量有關，速率相同時，質量越大，動能越大。
我們用同一個鋼球再做兩次實驗。（班主任演示，中學生觀察）
第一次，我們讓鋼球從比較低的位置由靜止開始滾下。第二次我們讓鋼球從比較高的位置由靜止開始滾下。比較兩次實驗中鐵塊被推的距離大小。
很其實，鋼球從更高的位置滾出來，抵達平面上時具有更大的速率，鐵塊被推的更遠。
提問，這個實驗說明了哪些？（中學生回答）
這個實驗說明同一個物體速率越大，動能越大。
通過以上實驗可知，物體的質量越大，速率越大，動能就越大。
4．課堂練習。
(1)一輛車輛加速運動，它的動能。
(2)列車檢票時做減速運動，它的動能，停止后，它的動能=。
(3)一輛灑水車在馬路上勻速前進并正在灑水，它的動能。
（三）勢能
運動的物體具有動能。生活中也有好多物體并沒有運動，并且它們也能做功，也具有能。
1．哪些樣的物體具有重力勢能？
人們在打樁時，必須把重錘高高抬起，當重錘落下時可以做功，由于重錘遭到豎直向上的重力，重錘下落時順著重力的方向向上通過了一段距離，所以舉高的重錘可以做功，將木樁攻入地里。試想，一個重錘假如靜止地壓在本樁上是不能做功的。重錘只有在被舉高的情況下才會做功，即重錘被舉高時才具有做功的本領——能。
一池靜止的水是不能做功的，并且這一池靜止的水假如處在高山上，水落下時就可以做功，把水車沖得轉上去。
被舉高的物體具有的能叫重力勢能。
2．重力勢能的大小跟什么誘因有關。
請你們判定下述物體的重力勢能的大小。
(1)打地基時，質量是20千克的石頭重錘和質量是100千克的鐵制重錘被舉得同樣高，誰的重力勢能大？（中學生回答）
(2)同一個重錘，被舉高1米或3米兩種情況下，哪種情況重力勢能大？（中學生回答）
通過以上的兩個反例說明你們能判定出重力勢能的大小跟物體的質量和被舉的高度有關，物體的質量越大，舉得越高，它具有的重力勢能越大。
3．哪些樣的物體具有彈性勢能？
你們看一個實驗。（班主任邊演示，邊講授）
這是一個彈簧，把一個砝碼置于彈簧上的小木板上，使勁將彈簧壓縮，使其發生彈性形變。此時，彈簧靜止，沒有動能。彈簧也沒有被舉高，也沒有重力勢能。而且你們想像，彈簧能不能做功？
能！放開手，砝碼被彈簧舉上去。
可見，被壓縮的彈簧也具有能。這些能區別于動能和重力勢能，它是因為物體發生了彈性形變而具有的能。所以，發生彈性形變的物體具有的能叫彈性勢能。
物體在好多情況下都具有彈性勢能。射擊用的弓被拉滿時形成彈性形變，具有彈性勢能。掛鐘的發條在卷緊時具有彈性勢能，通過做功來推動掛鐘機件正常轉動。
4．物體的彈性勢能的大小跟形變大小有關，彈性形變越大，它具有的彈性勢能越大。
5．重力勢能和彈性勢能都稱作勢能。
（四）機械能
1．提問：飛行中的客機具有哪些能？（中學生回答）
客機是運動的動能和勢能什么意思，它具有動能。客機從地面飛上高空，所以具有重力勢能。好多物體可以既有動能又有勢能。動能和勢能也稱機械能。
2．一個物體才能做的功越多，表示它的能量越大。物體做了多少功，必然消耗了多少某種方式的能。所以能的單位跟功的單位相同，也是焦耳。諸如，推出去的標槍，動能是300焦耳，重力勢能是200焦耳，彈性勢能為0，這么標槍的機械能就是500焦耳。
（五）布置作業
(1)備考課文
(2)習題1、2、3。（盛重光）
【評析】
以整體上看，本節學案是一個好學案。各教學環節安排得合理妥當，因而具有一定的條理智和層次性。在教學方式上，注意了密切聯系實際，從問題的提出，概念的引入以及推論的出現都具有一定的啟發性。
注：人教版九年義務教育中學數學課本第二冊
《動能和勢能學案示例之三》
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