10.6 合理利用机械能 导学设计

第十章　机械与人 第六节　合理利用机械能 教 材 解 读 　本节内容包括动能、势能的概念，动能、势能大小的决定因素，以及动能和势能相互转化等，是在机械运动、功的基础上展开的，是前面知识的延伸。教材通过生活实例引出动能、势能的概念，通过探究让学生明白其决定因素。只有通过实验和实例进行分析，学生才能很好地理解机械能的转化，这样安排教材体系，符合学生认知规律，能够体现从生活走向物理、注重科学探究的新课程理念。 教 学 目 标 　 知识与技能 　1.理解动能和势能的基本概念，并能识别具有动能和势能物体的事例。2.理解动能、势能的大小跟什么因素有关。 　3.能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。 过程与方法 1.熟练掌握转换法、控制变量法等具体的研究方法。2.通过参与科学探究活动，培养初步的科学探究能力。 情感、态度 与价值观 　　　　1.使学生在知识的探索过程中形成勇于探索的意识和敢于创新的精神。2.在与小组成员一起探索的过程中，养成与人共处、协作学习的习惯。 重 点 难 点 重点 动能和势能的概念、动能和势能的大小和什么因素有关。 建议利用大量实例让学生真实感受到动能和势能的存在，进而理解动能和势能的概念；建议教师引导学生利用身边的器材来设计完成实验，同时要注意研究方法的渗透。 难点 　能的概念的建立。功与能有着密切的联系，所以建议从“能做功”的角度引入能的概念，并且由始至终通过做功的多少来体现能量的大小。 合 作 探 究 　探究一：动能的大小与什么因素有关。猜想假设：引导学生感受生活进行猜想。 　(1)操场上飞来的足球可以用脚踢开，而飞来的铅球却避之不及。(猜想动能的大小与质量有关) 　(2)高速行驶的汽车在车祸中造成的危害要更大一些。(猜想动能的大小与速度有关) 　设计实验：教师引导学生突破以下两个问题。 　(1)实验过程中如何控制小球到达水平面时的速度相同？(让小球从同一斜面的同一高度滚下) 　(2)如何将小球动能的大小直观地显示出来？(通过木块被推动的距离长短显示动能的大小) 　然后进行实验，分析归纳从而得出结论。 　探究二：重力势能与什么因素有关。 　设计实验：教师引导学生根据生活实际，可以通过物体下落时的破坏力来判断其重力势能的大小。 学点1　探究动能的大小跟哪些因素有关 实验准备：如图10－6－1所示，让钢球从斜面某高度滚下，到斜面底端具有一定的速度，能够将木块B撞出一段距离s。因为钢球A高度越大，滚到斜面底端具有的速度__越大__，因此可以通过改变钢球在斜面的__高度__，改变其到达斜面底端的速度；钢球A撞击木块B前进一段距离，说明了钢球A对木块B做__功__，也同时说明了钢球A具有__动能__，因此可以通过木块B被撞击的距离大小间接判断钢球A具有__动能__的大小。 图10－6－1 实验器材：钢球A、B(mA>mB)，斜面，木块，平面。 实验步骤：(1)将钢球A、B分别置于斜面__相同__(选填“相同”或“不同”)高度，使其从静止状态自由下滑，与木块撞击，分别记录它们推动木块前进的距离s1、s2。 (2)将同一钢球A或B分别置于斜面__不同__(选填“相同”或“不同”)高度，使其从静止状态自由下滑，与木块撞击，分别记录它们推动木块前进的距离s3、s4。 分析论证：(1)分析实验步骤(1)，两钢球两次到达斜面底端的速度__相同__(选填“相同”或“不同”)，根据数据s1>s2，说明物体的动能大小与物体的__质量__有关，质量越大，动能__越大__。 (2)分析实验步骤(2)，两钢球两次到达斜面底端的速度__不同__(选填“相同”或“不同”)，根据数据(假设先高后低)s3>s4，说明物体的动能大小与物体的__速度__有关，速度越大，动能__越大__。 实验结论： (1)质量相同的物体，运动的速 ... ...