動能和勢能 學案
教學目的1.理解動能和重力勢能的初步概念。
2.知道什么是彈性勢能。
3.理解機械能的初步概念。
4.培養學生的抽象思維能力。
教學重點
理解動能和重力勢能。
教學難點
能的概念的建立。
教具
鋼球、斜槽軌道、小木塊、砝碼、彈簧。
教學過程
（一）引入
我們在日常生活中經常提到能，諸如熱能、電能、能源開發等等。“能”確是物理學中的一個重要概念，能的概念跟功的概念有密切聯系。我們說一個物體能夠做功，這個物體就具有能。電流能做功，具有電能；燃料燃燒放熱可以做功，有熱能。
自然界中，能的形式很多，今天我們學習最常見的能的形式——動能和勢能。
（二）動能
1.什么樣的物體具有動能？
急流的河水能把石頭沖走，流水能做功；飛行的子彈能把木板打穿，飛行的子彈能做功；風吹動帆船航行，空氣流動形成的風能做功。這些物體能做功，它們都具有能。它們的能量由于物體運動才具有的。水由于流動、子彈由于飛行、空氣由于流動而具有能。
物理學中把物體由于運動而具有的能叫動能。一切運動的物體都具有動能。
2.請同學們判斷下列物體中哪些物體具有動能。
靜坐的人，足球場上奔跑的運動員，炮膛中準備發射的炮彈，從飛機上投出的炸彈，被電風扇吹動的空氣。
（學生回答）。
奔跑的運動員，飛機投出的炸彈，被吹動的空氣具有動能。原因是運動員、炸彈和空氣是運動的。而靜坐的人和炮膛中等待發射的炮彈是靜止的，所以不具有動能。
3.動能的大小或多少跟哪些因素有關。
物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越大。那么動能的大小決定于哪些因素呢？現在我們通過實驗來研究。
這是個帶槽的木板，我們把鋼球放到斜面上令其滾下，到達平面上打擊一個小木塊，推動木塊做功，根據木塊被推動的距離遠近來判斷鋼球具有的動能的大小。
（教師演示、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。注意木塊被推的距離。
第二次，我們換一個質量大的鋼球，從同一位置由靜止開始滾下，到達平面上時和剛才的小鋼球具有同樣的速度，再觀察木塊被推動的距離。很顯然，第二次木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，這個實驗說明了什么？（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，速度相同時，質量越大，動能越大。
我們用同一個鋼球再做兩次實驗。（教師演示，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。比較兩次實驗中木塊被推的距離大小。
很顯然，鋼球從更高的位置滾下來，到達平面上時具有更大的速度，木塊被推的更遠。
提問，這個實驗說明了什么？（學生回答）
這個實驗說明同一個物體速度越大，動能越大。
通過以上實驗可知，物體的質量越大，速度越大，動能就越大。
4.課堂練習。
(1)一輛汽車加速運動，它的動能______。
(2)火車進站時做減速運動，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______。