机械功与机械能教案

宽河1147由分享时间：2020-12-11 11:29:01

知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化;一起看看机械功与机械能教案!欢迎查阅!

机械功与机械能教案1

一、知识与技能

1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化;

2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件;

3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

二、过程与方法

1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;

2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。

三、情感、态度与价值观

通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。

【教学重点】

1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容;

2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。

【教学难点】

1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件;

2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。

机械功与机械能教案2

【教学目标】

知识能力

1、理解物体浮沉条件

2、知道密度计、气球、飞艇、潜水艇的浮沉原理

3、培养学生应用物理知识解决简单问题的能力

过程与方法

本节教学内容安排以科学探究的方式，让学生亲历典型的科学研究过程之中的各个环节：问题——猜测——验证——结论{检验、应用、推理、解释}——创造——发现，使学生在科学学习的过程中体验物体沉浮现象的乐趣，获取物体沉浮的经验认识，增长探究物体沉浮的本质的能力，培养观察实验，思考等科学能力，为后续乃至终生学习能力及达到高级的思维水平准备认识基础。让学生初步了解浮沉条件在生活中的实际应用，参与制作密度计的实践活动和成果的展示活动，感受到科学——技术——社会的发展关系。

情感、态度与价值感

1、培养学生对科学探究的浓厚兴趣，对实验现象认真观察和对实验操作的科学态度，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

2、通过浮力知识应用实例培养学生理论联系实际的良好学风，激发学生学习情趣

3、通过学生自己的探究实验，激发学习欲望。发展积极探索的精神，获得谋求内部协调统一的成功体验。

【教学重点及施教策略】

重点：物体的浮沉条件及其应用

施教策略：

1、创设新的教学情境，以打捞沿船引入新课，并利用FLASH模拟潜水艇下潜、上浮;巨轮在海上航行;飞艇在空中飞翔等现象引入到浮沉条件的应用，激发学生的学习兴趣。

2、通过边学边实验，在实验、讨论的基础上引导学生总结出物体的浮沉条件，并用FLASH制作动态的受力分析，帮助学生理解物体的浮沉条件。

3、用多媒体制作潜水艇、孔明灯等浮沉原理并结合演示实验，让学生掌握物体浮沉条件的应用。

【教学难点及其克服策略】

难点：影响物体浮沉条件的因素

克服策略：通过学生自己实验探究，讨论、交流、总结得出，加深认识

【教学策略】

课堂组织策略：采用主体参与教学策略。具体应用：1、营造民主、宽松、和谐的氛围，形成相互尊重、信任、理解、合作的人际关系;2、创设问题的情境;3、要从多方面培养学生参与的意识和不断提高他们主动参与的能力。4、要善于发现每位学生发言中的积极因素(哪怕只是萌芽)，并及时给以肯定和鼓励;

学生控制策略：创设与当前学习主题相关的、尽可能与实际相关的学习情景，引导学生带着与自身相关的任务进入学习，使学生学习直观性和形象化。要在学习过程中充分发挥学生的主动性，体现出学生的首创精神;让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识(将知识“外化”);能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案(实现自我反馈)。

教学设计策略：本课的设计采用以“学”为中心教学设计模式，通过各种学习媒体激发学生自主学习的积极性。在这种教学模式中，学生处于教与学活动的中心地位，从收集信息、处理信息、获得信息到使用信息，将学到的知识运用到实践中去，发挥学生的主观能动作用。教师对学生的学习过程进行指导，并提供必要的学习环境(如学生实验，课件展示等)，学生通过自己制作密度计等实验不仅仅提高了综合素质，而且让学生有一种成就感，这种成就感可能会使学生终身受益。

【教学方法】

1、运用多媒体课件，创设教学情境。

2、运用演示实验和学生分组实验，使学生在实验中学会观察、在实验中学会研究，初步学习探究式学习方法。

【课前准备】

1、准备学生分组实验(2人一组)：400ml烧杯，200 ml烧杯，50 ml烧杯，盐，水，酒精，鸡蛋，量筒，铅笔，铅丝

2、密度计，潜水艇模型，自制热气球(教师演示用)

3、制作POWERPOINT，利用shockwave flash object插件插入flash.exe。

【教学过程】

引入：你知道俄罗斯和“泰坦尼克号”沉船事件吗?假如把打捞沉船的任务交给你，你将采取什么措施?(打开POWERPOINTRT，学生浏览有关“库尔斯克号”核潜艇的有关图片，学生交流、讨论)

(设计理念：开头创设了一个问题情景：这个情景围绕学科教学内容展开，是教学内容的拓展与深化，且与学生的生活实际有一定的关联，而且稍高于学生现有的基础，能够引起学生的好奇心，激发学生的兴趣爱好，同时没有一个明显的正确答案或固定的答案，学生也许不可能一开始便获得对提出问题的全面认识，学生根据自身的经验提出自己的看法，这些想法也许很幼稚，作为教师，要肯定学生想法中合理的一面，进而进一步提出问题)

新授

一、研究影响物体的浮沉条件的因素

打捞沉船与物体的沉浮有关，今天我们就亲自来来探究影响物体浮沉的条件。

探究过程一：将实验桌上的石蜡块、小瓶、牙膏皮分别投入水中，观察它们在水中的浮沉情况。

提问：你观察到什么现象?

探究过程二：请同学们想办法改变它们的沉浮，并尝试思考你是通过什么方法来改变它们原来的浮沉情况的?(学生实验，展开进一步的探究、发现过程)

结论：控制物体浮沉的途径：

1、保持物体重力不变，增大浮力使物体上浮，减少浮力使物体下沉

改变液体密度

改变物体排开液体体积

保持物体所受浮力大小不变，减小物体自身重力使物体上浮，增大物体自身重力使物体下沉。

(设计理念：影响物体的浮沉的因素不可能只通过教师对学生的讲授，教师的演示就能完全建立的，在本探究活动中学生不是面对教师和课本事先设计好的问题，而是需要自己去发现问题和解决问题。在本设计中，教者想尽量用学生身边的器材如石蜡块、小药瓶、铅制牙膏皮铅笔等设计实验让学生先动手实验，再由学生自己通过观察和分析得出实验结论。这样的教学方式，一方面能充分调动学生各种感官的作用，使学生全身心地投入学习，从而激发自主探索的学习热情，另一方面也能让学生感受到物理就在身边，从而使“从生活走向物理，从物理走向生活”的新课程理念落到实处。)

探究过程三：探究物体在什么情况下会下沉、上浮或悬浮，即探究物体的沉浮条件

研究物体的悬浮条件。

将鸡蛋放入浓盐水中，逐渐加入清水，使鸡蛋悬浮在盐水中。

改变鸡蛋放入浓盐水中的位置，观察鸡蛋悬浮时的状态。

分析鸡蛋悬浮在盐水中的受力情况

结论：物体悬浮在液体中时，满足：F浮 G物

研究物体的下沉、上浮条件

在盐水中加入，可使鸡蛋上浮。

分析鸡蛋在盐水中上浮时受力情况

结论：物体在液体中上浮时，满足：F浮 G物

在盐水中加入，可使鸡蛋下沉。

分析鸡蛋在盐水中下沉时受力情况

结论：物体在液体中下沉时，满足：F浮 G物

分析讨论得出物体漂浮时的条件:

分析鸡蛋漂浮在盐水中的受力情况

结论：物体漂浮在液体中时，满足：F浮 G物

状态漂浮悬浮沉底上浮下沉

力的关系 F浮=G物 F浮=G物 F浮G物 F浮(设计理念：这部分内容是本节课的重点内容，设计的目的是要让学生经历新知识的探究过程和物理规律的发现过程，并对教师所提出的问题做进一步的探究实践，通过学生自己的实验体验，逐渐认识发现问题和提出问题对科学探探究的意义，引导学生在探索中主动学习，在获取知识的过程中提高素质，发展能力，在这里，教师需精心创设一系列的教学情景，教师的功夫，主要花在设疑，导疑上，最后的释疑留给学生自己解决)

多媒体演示：解释下沉、上浮和悬浮所表示的运动过程.(由学生填入物体所受浮力，加强了师生之间的互动)

提出问题：产生漂浮和悬浮的条件都是F浮=G，它们有区别吗?

启发思考：两种情况下v排与v物关系不同

(教学设计理念：在使用教学媒体时，考虑结合初中学生特点及教学的要求，选用能激发学生学习兴趣、调动学生主动参与的教学媒体，让学生通过自己对现象的感性认识、到对问题的理性分析，从而形成自己的对概念、规律的正确的认知结构，使学生对物体在液体中的五种情况(“三状态”：漂浮、悬浮、沉底。“二过程”：上浮、下沉)有比较深的认识。)

二、研究物体浮沉条件的应用

人类利用浮力从远古时代就开始了，最初可能从抓住漂浮的树木免于灭顶之灾得到启示，而抱住或骑在一段树干上顺水漂流。这是人类最早的航行，利用了密度小于水的木材受到的浮力。

你能举出生活中有哪些利用物体浮沉的例子吗?

(由学生举例,教师利用演示文稿插入一个FLASH：大屏幕上展示万吨巨轮在大海上航行;潜水艇在水中潜行;飞艇在空中遨游等动画，色彩鲜艳，声象并茂，同时刺激了学生多种感觉器官，使学生对浮沉条件的应用产生极大的兴趣。在此时提出问题：它们是如何利用物体的浮沉条件来工作的?)

应用一：密度计

探究密度计的原理的它的刻度特点

密度计(利用铅笔和一小段铁丝)，要求：使自制密度计能竖直地漂浮在液体中

自制的密度计放入清水中，盐水中、酒精中，观察自制密度计浸入液体中的深度，你有什么发现?

结论：密度计是用来测量液体密度的仪器，它是利用漂浮条件工作的。

(教学设计理念：课堂是学生学习知识，增强能力，完成个体社会化过程的主要场所，教师要开掘学生的创造潜能，最关键的问题是要敢于“放”。学生习惯了老师在台上讲，在台上演示，学生在下面被动听课，被动看实验的惯常模式，教师在课堂教学模式上也应有所创新，把自己的三尺讲台向学生开放，使学生不仅能掌握知识，更重要的是感受与探索未知，学生自已制作一个密度计来探究密度计的刻度特点及原理的效果，事实证明不知比教师在讲台上再次强调效果好上多少倍)

应用二、潜水艇

介绍潜水艇：潜水艇能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。

问：采用什么方法可以使潜水艇下潜、悬浮在水中或浮出水面?

2、演示：潜水艇小实验，简介装置，进行演示，使模型上浮和下沉。

多媒体演示，重点观察潜水艇的水舱及水舱中水的多少对潜水艇浮沉的影响。

学生回答、教师小结：

结论：潜水艇——潜水艇的下潜和上浮是靠改变自身重来实现的。

(教学设计理念：在这部分教学内容中，教师调用多种教学方法，全面调动和激发学生的思维活动，引导学生五官并用地进行学习，同时借助多媒体辅助教学的设计，提高课堂教学效率)

应用三：气球和气艇：

阅读课文思考。

问：其体内充的是什么气体?这种气体的密度比空气的密度大还是小?它为什么能够升空?

问：节日气球、热气球、飞艇能不能无限制升空?

问：若要它下降，可采取什么方法?

(这部分教学设计中，笔者把教材中原来由教师讲授的部分内容必为在教师指导下由学生自学、讨论的学习方式，学生根据问题或纲要阅读课文，找出重点、钻研难点，针对学生遇到的问题，教师可设计实验加以解决，笔者在上这节课时，用家用垃圾袋、酒精棉球做了模拟热气球升空实验，教学效果很好，学生兴趣高涨)

应用四：打捞沉船

在沉船下部用结实的钢带将其托住，在钢带的两端固定浮筒，现在浮筒中注满水，使筒沉到船附近与钢带结合，然后排出筒中水，水的浮力就把筒和船一起推向水面。

布置作业

(1)课外小实验：浮沉子的制作

(2)课外小调查：就我国在长江中打捞中山舰的故事写出一个综合报告，并就俄罗斯“库尔斯克号”核潜艇和“泰坦尼克号”沉船打捞问题写出建议，要求从报刊、杂志、网络、电视台的科学频道和时事频收集信息，从科学书刊、科学杂志了解浮力的知识，沉船打捞技术，过去的打捞案例等。

(设计理念：课外的学习活动是课堂学习的延伸，它们可以提高学生学习物理的主动性和积极性，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，增强创造意识和创造能力，而且有利于培养理论联系实际的学风)

第十一章　功与机械能

通过这一章的学习，使学生进一步了解能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。

本章教材围绕“机械能”的概念展开，重视学生生活经验的作用，而把“功”的概念放在相对次要的位置。因此，要认真分析其特点，注意培养学生的概括归纳能力和分析解决实际问题的能力。

机械功与机械能教案3

(一)教学目的 1.了解能量的初步概念。 2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。

3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。 4.知道什么是及的单位。

(二)教具斜槽，钢球，木块，橡皮筋，压缩弹簧等。

(三)教学过程 1.复习

鉴于能量和功的概念有密切的联系，所以通过"怎样才算做了功"的提问，引导学生进一步理解力的作用成效、功的两要素。

当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下，沿力的方向上通过了一段距离，这个力的作用有了成效，就说这个力做了功。

出示一木块，并将其置于水平桌面上。说明木块受重力的作用，但木块没有在重力方向上运动，所以重力对木块没有做功。继而用手推动木块，使木块运动一段距离。在此过程中，重力仍然没有做功，手的推力做了功。进而强调力和在力的方向上通过的距离是功的两要素，且功的大小就等于两者的乘积。

2.引入新课出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功?

利用学生分析的结果"钢球对木块做了功"引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。

不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

3.进行新课物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示)，这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。

(1)动能：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。

引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出"一切运动的物体都具有动能。"

演示课本图1-1实验，实验可分三步：

①将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明钢球的动能越大。实验说明：从不同高度滚下的网球，具有不同的动能。

②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢?我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论：物体的动能与速度有关，速度越大，物体的动能越大。

③换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。

演示实验之后，总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。

(2)势能：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性变形变而具有的能量。

解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。

利用课本图1-4的实验阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间，课前将两个性质相同弹簧，按照课本图1-4压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断，两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。

被举高的重物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑;举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。

列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。如：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。铅球举得越高，具有的重力势能就越大。

引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解"一个物体能够做功"的含义。能够做功只是说物体具有了做功的"本领"，但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。

(3)：让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量?(具有重力势能)继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能?通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。

动能和势能统称为。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总。

(4)能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和的单位跟功的单位相同，也是焦耳。

4.小结通过以下问题的讨论，进一步帮助学生理解能量、动能、势能、等概念及的单位。

(1)高山上有一块大石头，稳稳地待在那里，它有没有能量?有什么能量?

(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。

(3)在空中飞行的球，它具有的重力势能是5焦，具有的动能是4焦，这只球具有的总是多少?