初中科学华东师大版（2024）九年级上册机械能表格教案

这是一份初中科学华东师大版（2024）九年级上册机械能表格教案，共4页。教案主要包含了能量，动能，势能，机械能等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
科学
年级
九年级
学期
秋季
课题
5.4 机械能（第一课时）
教科书
书 名：科学（九上）
出版社：华东师范大学出版社 出版日期：2015年06月
教学目标
1. 科学观念：建立能量的初步概念；理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素；能用实例说明物体的动能和势能； 知道弹性势能；知道机械能及其单位。
2.科学思维：通过实验培养学生的观察、实验能力和分析概括能力。培养学生用能量观点分析问题的能力和意识。
3.探究实践：体验利用控制变量法来设计实验过程。
4.态度责任：结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。
教学内容
教学重点：
1. 理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素。
教学难点：
1.影响动能、势能大小的因素；
2.控制变量法：设计实验、分析实验。
教学过程
导入新课：在科学中，如果一个物体能够对其他物体做功，这个物体就具有能量。
我们可用做功的多少来度量能量的改变。所以功和能的单位是统一的，都是焦耳（J）。
讲授新课：
一、能量
1、能量（能）：
物体能够做功，就具有能量。一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。
注意：能够做功不表示物体一定要正在做功，将要做功或可以做功而现在没有做功的物体
也具有能量。
2、能量的形式：
能量的形式多样：电能、太阳辐射能、机械能（动能、势能）、热能、光能、核能、
风能……等。
二、动能
1、动能： 运动的物体具有的能，称为动能。
2、 物体动能的大小可以表现为它对其他物体所能做的功的大小。
物体动能越大，它能够对其他物体做的功就越大；动能越小，它能够对其他物体做的功
就越小。
活动：
运动的物体具有动能，具有动能的物体能做功。以公路上行驶的汽车撞上障碍物为例，
说一说动能大小与什么因素有关？
（1）同一辆汽车，以相同的速度行驶在同一路段，满载货物与空载时撞上障碍物，结果破坏程度的不一样的， 时，破坏程度更大些。说明： 。
（2）同一辆空载的汽车，速度不同时撞上障碍物，结果破坏程度是不一样的， 时，破坏程度更大些。说明： 。
结论：
3、影响动能大小的因素：
影响物体动能大小的因素有物体的运动速度和质量。
（1）质量相同时，速度越大，物体的动能越大；
（2）速度相同时，质量越大，物体的动能越大。
质量越大，速度越大，物体的动能就越大。
交流：从能量的角度，说一说，交通规则中，为什么要规定“车辆严禁超载超速行驶”？
实验探究：
借助如图所示的仪器设备，议一议，如何设计实验来验证“动能大小与质量、速度的关系”
（1）使球从斜面上某一高度由静止滚下，球到达水平面时具有一定的 ，这时球
进入盒中并推动盒子向前运动，这时盒子获得了 而运动起来。盒子被球推着运动的距离越大，说明： ；
（2）实验中，通过观察 来推断球具有动能大小。这里所采用的
方法是 法。
（附视频）
接着通过2个实验活动：探究动能大小与质量、速度的关系
A、验证“动能大小与质量有关”：
（1）应该控制相同的量是 ；改变的量是 ；
（2）使 的球从斜面上 高度由静止滚下，记录盒子被球推着
运动的距离；从而比较球的动能大小。
（3）这里使用的研究方法为 法、 法。
B、验证“动能大小与速度有关”：
（1）应该控制相同的量是 ；改变的量是 ；
（2）使 的球从斜面上 高度由静止滚下，记录盒子被球推着
运动的距离；从而比较球的动能大小。
注意：
以上两个实验中，若盒子被推出轨道外而无法继续实验时，可以采用
等方法来解决。
三、势能
1、势能包括重力势能和弹性势能。
2、动能和势能在国际单位制中的单位都是焦耳，简称焦（符号J）。
3、弹性势能：
当物体被拉伸、压缩或弯曲发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。
弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关。
张开的弓具有弹性势能，可以对箭做功，弓发生的形变越大，它具有的弹性势能就越大。
4、重力势能：
因被举高而能够做功的物体所具有的能量，叫做重力势能。
一个物体放在离地面有一定高度的位置，释放后在下落过程中就能够对其他物体做功，
例如打桩机举到高处的重锤，下落时能把水泥桩柱打进地里。
活动探究：探究：物体重力势能的大小与质量的关系
材料：质量不同的重物A、B、C，用铁钉做脚的小方桌，一盒沙子。
材料使用说明：
把小方凳正放在细砂上，用手压凳面，压力越大，
铁钉陷入细砂越深，说明手对它做的功就越 。
将重物在一定高度落下撞击小方桌，铁钉陷入沙子中，说明重物对桌子 ，同时
说明重物具有 。
如图，依次将重物A、B、C，由不高度为h处由静止释放，观察并比较它们撞击小桌子后
铁钉插入沙子中的各自的深度； （附视频）

结论： ；
2）如图，依次将重物B，由高度为h处由静止释放，观察并比较它们撞击小桌子后铁钉插入沙子中的各自的深度；（附视频）

结论： 。
归纳：
5、影响重力势能大小的因素：
物体的重力势能跟物体的质量和所处的高度有关。
物体的质量越大，被举得越高，重力势能就越大。
应用： 打桩机打桩时，常常使用很重的重锤，并且高高举起，使其获得较大的重力势能。
四、机械能：
1、一个物体可以既有动能，又有势能。
例如，起重机吊起重物过程中，重物因运动而具有动能，又因离地面有一定高度而又有
重力势能。
2、动能和势能统称为机械能。
动能和势能是机械能的两种表面形式。机械能是最常见的一种能量。
3、一个物体具有的动能或势能是可以变化的，所以它们在一定条件下可以相互转化。