12.1动能势能机械能教案--2023-2024学年苏科版物理九年级上学期.pdf

教案：动能势能机械能

一、教学内容

1.动能的概念和计算：动能是指物体由于运动而具有的能量，其

大小与物体的质量和速度的平方成正比。

2.势能的概念和计算：势能是指物体由于位置或状态而具有的能

量，包括重力势能和弹性势能。重力势能与物体的质量和高度有关，

弹性势能与物体的形变程度和弹簧的劲度系数有关。

3.机械能的守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统中，系统的

机械能（动能加势能）保持不变。

二、教学目标

1.了解动能、势能和机械能的概念，掌握它们的计算方法。

2.理解动能、势能和机械能之间的转化关系，能够分析实际问题

中的能量转化。

3.培养学生的实验操作能力，提高学生的科学思维能力。

三、教学难点与重点

重点：动能、势能和机械能的概念和计算方法。

难点：动能、势能和机械能之间的转化关系及应用。

四、教具与学具准备

教具：PPT、黑板、粉笔、实验器材（小车、斜面、弹簧等）。

学具：课本、练习册、笔记本。

五、教学过程

1.实践情景引入：

提问：同学们，你们见过滚摆吗？滚摆在上升过程中，它的速度

会越来越慢，这是为什么？

2.概念讲解：

（1）动能：物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和

速度的平方成正比。

（2）势能：物体由于位置或状态而具有的能量，包括重力势能和

弹性势能。

3.计算方法讲解：

（1）动能的计算：动能=1/2mv^2，其中m为物体的质量，

v为物体的速度。

（2）重力势能的计算：重力势能=mgh，其中m为物体的质

量，g为重力加速度，h为物体的高度。

（3）弹性势能的计算：弹性势能=1/2kx^2，其中k为弹簧

的劲度系数，x为物体的形变程度。

4.能量转化讲解：

（1）动能与势能的转化：在只有重力或弹力做功的系统中，动能

和势能可以相互转化。

（2）机械能的守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统中，系统

的机械能（动能加势能）保持不变。

5.例题讲解：

例题：一个质量为2kg的物体，以6m/s的速度运动，求它的动能。

解答：动能=1/2mv^2=1/22kg(6m/s)^2=36J

6.随堂练习：

练习题：一个质量为3kg的物体，被举高5m，求它的重力势能。

解答：重力势能=mgh=3kg9.8m/s^25m=147J

7.板书设计：

动能、势能、机械能的概念和计算方法

动能：动能=1/2mv^2

势能：重力势能=mgh，弹性势能=1/2kx^2

机械能的守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统中，系统的机

械能（动能加势能）保持不变。

8.作业设计：

作业题目：

1.一个质量为4kg的物体，以8m/s的速度运动，求它的动能。

2.一个质量为5kg的物体，被举高10m，求它的重力势能。

答案：

1.动能=1/2mv^2=1/24kg(8m/s)^2=128J

2.重力势能=mg

重点和难点解析

在上述的教案中，我们需要重点关注的概念是“机械能守恒定

律”。这是物理学中的一个基本原理，它描述了一个非常重要的自然

现象：在一个没有外力做功的封闭系统中，系统的总机械能（动能加

势能）是恒定的。这个原理对于理解物体运动和能量转换有着至关重

要的作用。

我们需要明确机械能的概念。机械能是指物体由于其位置或运动

状态而具有的能量。它包括两部分：动能和势能。动能与物体的质量

和速度有关，势能则与物体的位置或形变有关。动能和势能可以相互

转换，但在转换过程中，系统的总机械能是保持不变的。

机械能守恒定律的数学表达式是：

\[\text{总机械能}=\text{动能}+\text{势能}\]

\[\text{总机械能}=\frac{1}{2}mv^2+