第十五章功和机械能。
第一节动能和势能。
教学目标。1．知识与技能。
知道动能势能的概念．
在**实验中理解影响动能势能的因素．
●用能量的初步知识理解分析简单的实际问题．
2．过程与方法。
●通过观察认识动能势能的存在．
●通过归纳概括得到动能势能的概念．
●在讨论**实验中总结影响动能势能的因素．
3．情感态度与价值观。
●通过**实验和合作学习，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意讽。
教学重点与难点。
重点：动能和势能的概念；**影响动能的因素．
难点：势能的概念。
教学课时：1时。
教学过程：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。
新课教学。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。”
列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本图1-1实验，实验可分三步：
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：从不同高度滚下的钢球，具有不同的动能。
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。
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，并推动纸弹移动一段距离，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，物体能够恢复原状，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具有重力势能？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)机械能：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。
动能和势能统称为机械能。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机械能。
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、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。
第二节机械能及其转化。
教学目标。1．知识与能力。
●知道机械能包括动能和势能．
●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．
●初步了解机械能守恒的含义．
2．过程与方法。
●通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程．
●动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理．
3．情感态度与价值观。
●关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识．
●乐于参加观察、实验、制作等科学实践．
教学重点与难点。
能量守恒的理解和动能和势能的转化．
教学课时：1时。
教学过程：引入新课。
手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？
学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？
（重力势能减少，动能增加）
在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。
实验1：滚摆实验。
出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。
引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。
摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。
仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。
实验2：单摆实验。
此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。
顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。
综述实验，说明动能和重力势能是可以相互转化的。
实验3：弹性势能和动能的相互转化。
演示课本图1—7动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。
让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。然后，依据课本图1—7，甲→乙图和乙→丙图分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。
得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。
自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观，例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。
有些事例比较复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？（板画足球轨迹，依图分析）首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。
很明显，在上升过程中足球的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。
所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能；在下降阶段重力势能转化为动能。
人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：
人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。
人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。（出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。它在近地点时，速度最大，动能最大；此时离地面最近，重力势能最小。
卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大，动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时，重力势能向动能转化。
在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。
小结：板书设计：
第二节机械能及其转化。
一、机械能：动能和势能之和。
二、机械能的转化。
动能——势能。
势能——动能。
第四节机械效率。
教学目标。1．知识与技能。
●知道有用功、额外功、总功的含义，指出它们之间的关系．
●能结合实例认识什么是有用功、额外功、总功．理解机械效率的概念，知道机械效率小于1及没有单位的原因．
●会利用公式7)＝w有／w总进行有关计算．
2．过程与方法。
●经历测量斜面的机械效率的过程．通过参与**斜面的机械效率的活动，学习拟定简单的科学**计划和实验方案．
3．情感、态度与价值观目标。
●关注生产、生活中各种机械的机械效率，具有用机械效率来评价机械的意识．通过**活动，进行充分的交流与合作，培养学生严谨求实的科学态度和团结协作的科学精神．
教学重点与难点。
重点：能结合实例认识什么是有用功、额外功和总功；理解机械效率的概念，会利用公式7)＝w有／w总进行有关计算．
人教版九年级物理教案全集 全册
第十五章功和机械能。第一节动能和势能。教学目标。1 知识与技能。知道动能势能的概念 在 实验中理解影响动能势能的因素 用能量的初步知识理解分析简单的实际问题 2 过程与方法。通过观察认识动能势能的存在 通过归纳概括得到动能势能的概念 在讨论 实验中总结影响动能势能的因素 3 情感态度与价值观。通过 ...
新课标人教版九年级物理教案 全册
第三章物态变化 第二节汽化与液化教案。沙妮亚。教学目标 知识与技能。1 观察沸腾现象和水沸腾时的温度情况。2 知道沸腾现象的特点。3 理解液体有一定的沸点。4 知道蒸发和沸腾的异同。过程与方法 培养动手能力，观察能力，实验能力和归纳 概括能力。情感态度与价值观 1 养成学生探索热现象知识的兴趣。2 ...
新课标人教版九年级物理教案 全册
第十一章多彩的物质世界。本章学习物质的性质和结构。从广阔的宇宙到地球上的高山 大海再到微观的原子和分子，都是本章研究对象。学习本章知识以后，你会知道 宇宙是由什么组成的，物质的三种常见形态 固态 液态 气态，物质的基本性质 质量和密度，质量的测量工具 天平等。同时学会 物质的密度与质量和体积的关系，...