最新物理八年级下册《第十一章第3节 动能和势能》省优质课一等奖教案.docx

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最新物理八年级下册《第十一章第3节动能和势能》省优质课一等奖教案

学校

年级

八年级下册

学科

物理

教师

1课时

章

第十一章功和机械能

节

第3节动能和势能

页数

P67-70

教学目标

1、能通过实例从做功的角度描述能量。

能说出能量与做功的关系。

记住能的单位。

2、能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象。

3、能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。

4、具有从能量的角度分析物理问题的意识。

教学重难点

重点：

影响动能和势能大小的因素；

难点：

影响动能和势能大小的因素；判断物体所具有的机械能。

教材分析

功和能有密切联系，功是能量变化的量度，做功的过程是能量转化或转移的过程。

本节介绍了常见的动能和势能，既密切联系前面学过的运动、重力、弹力等知识，还注意引导学生观察生产、生活中的能量现象。

也是后面学习其他各种形式的能以及能量转化和守恒定律的基础。

本节内容由“动能”和“势能”两部分构成。

其中，动能、重力势能和弹性势能概念的引入均以能做功的物体具有能量的思想为基础。

先简单介绍功和能的关系，然后通过大量实例让学生感受到动能和势能的存在。

影响动能和势能大小的因素是本节教学的重点，也是难点。

安排相应的实验，让学生通过观察实验认识动能的大小与什么因素有关。

这些实验也是进一步认识势能的基础，可以引导学生利用身边的器材设计实验，加强他们的实践体验。

教学实验器材

斜槽、钢球、木块、橡皮筋、压缩弹簧、沙、小木桩、铁架台等。

教学过程

[引入新课]1987年9月的一天，美国空军的一架战略轰炸机，在离地面180多米的高度正以1000千米／小时（278米／秒）左右的速度飞行时，一只重约6.8公斤的白鹈鹕鸟撞向了飞机，两台发动机的液压导管开始冒出浓烟，飞行高度随之急剧下降。

机组人员只好弃机跳伞。

无知的飞鸟在相撞后当然是粉身碎骨，而高级合金制造的飞机机体也会严重受损，一架价值1亿美元的现代化飞机竞毁于一只飞鸟。

提问：

看似弱小的飞鸟为什么能将钢铁之身的飞机撞毁呢？

请大家讨论谈谈自已的看法。

飞鸟能将飞机撞毁，是因为飞鸟能够做功，具有能量的缘故。

[新课教学]

一、能量

由于能量和做功的概念有密切的联系，所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念。

提供学生思考的问题有：

怎样才算做功了；功的必要条件和单位；分析具体实例引入能量的概念。

实验：

演示钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，学生分析在碰撞过程中，做功的情况。

由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功，我们就说它具有能量”。

可见在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。

一个物体能做的功越多，这个物体的能量越大。

1、能量：

一个物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。

单位：

焦耳（J）。

一个物体具有能量，能够对外做功，但不一定正在做功。

2、一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。

列举各种形式的能量，学生通过自己搜集能量事例感受到能量无处不在，体现从生活走向物理。

风能、内能、太阳能、核能、机械能……

二、动能

观察和分析生活中的实例：

风吹动帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功，运动的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功。

利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容：

运动的物体能够做功，我们把它们所具有的能量称为“动能”。

从板图上，学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”。

1、动能的定义：

物体由于运动而具有的能，叫做动能。

2、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”。

3、决定动能大小的因素

实验步骤1：

让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下，观察小球撞击木块的现象，并分析得到的结论。

学生在观察过程中要思考的问题：

钢球先后从不同高度处滚下的原因；撞击距离的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论。

分析过程：

同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时的速度越大，把木块推得越远，做的功越多，说明具有的动能越大，所以动能的大小与物体运动速度有关。

实验步骤2：

观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下，撞到平面上的木块发生的现象，并分析实验的结论。

学生在观察过程中思考的问题：

钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因；撞击木块的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论。

分析过程：

钢球和木球从斜面的同一高度处滚下，到达斜面底部时速度相同，钢球的质量大，把木块推得远，做功多，具有动能大，所以动能的大小还与物体的质量有关。

结论：

物体的动能大小和物体的质量、物体的运动速度有关。

质量相同的物体，运动速度越大，物体的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，物体的动能越大。

其中：

运动速度对物体的动能影响更大。

W=

mv2。

注意：

、实验中采用控制变量法；

、运动具有相对性，与参照物有关，速度具有相对性，一般情况下，是相对于地面而言；

、做匀速运动的物体，动能是不变的；

、静止的物体由于速度为零，所以动能为零。

三、势能

（一）、重力势能

引导学生观察分析重锤具有做功能力，因而具有能量：

重锤被举高，当下落时，能够把木桩打入地里，对木桩做功，所以它因能够做功而具有能量，我们把这种能量称为重力势能。

1、重力势能的定义：

物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。

学生列举生活中存在重力势能的实例：

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。

并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能（可以让学生知道我们都是以地面为参考，来分析重力势能的）。

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。

2、决定重力势能大小的因素

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。

演示实验如图所示。

结论：

重力势能的大小由物体的质量和物体被举高的高度共同决定。

物体的质量一定时，物体被举得越高，具有的重力势能越大；物体被举高的高度相同时，物体的质量越大，具有的重力势能越大。

注意：

、实验中采用控制变量法；

、重力势能具有相对性，相对于某个参照面而言，一般情况下是以地面为参照面；

、通常以地面为参照面，认为地面上的物体的重力势能为零。

（二）、弹性势能

建议学习方法为学生阅读，并回答问题：

什么是弹性势能；举例说明物体具有弹性势能可以做功；分析压缩弹簧被放松而做功的实例；列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例。

例如：

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。

1、弹性势能的定义：

物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。

2、决定弹性势能大小的因素

将两个性质相同的弹簧，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，放松时将砝码弹得越高，表示它的弹性势能越大。

结论：

物体弹性势能的大小与物体弹性形变的大小有关。

在弹性限度内，物体的弹性形变越大，物体的弹性势能越大。

四、能量的单位：

各种能量、各种功的单位都是→焦耳，简称→焦，符号→J。

五、机械能

重力势能和弹性势能统称为势能，势能和动能又统称为机械能。

一个物体可以具有动能、重力势能、弹性势能中的一种或几种能量或没有机械能。

………………………………………………………………………………第1课时

达标自测

1、在空中飞行的球，它具有的重力势能是5焦，具有的动能是4焦，这只球具有的总机械能是多少？

2、从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？

在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？

为什么？

在滚下的过程中有没有动能？

它的动能有没有变化？

为什么？

3、匀速前进的撒水车在水平的马路上撒水的过程中，撒水车具有的动能__________,具有的势能____________（填变大、变小或不变）。

4、正在空中飞行的子弹具有的（）A、势能为零，动能不为零

B、势能不为零,动能为零C、动能和势能都为零D、动能和势能都不为零

5、把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是（）A

A、弹性势能减小，动能增大B、弹性势能减小，动能减小

C、弹性势能增大，动能增大D、弹性势能增大，动能减小

6、甲图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置；乙图是探究“物体的动能与质量关系”的实验装置，两个实验都要控制物体从同一高度自由下滑，这是为了保证物体到达水平面开始端的相同，在下滑的过程中物体的动能将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

甲图

答案：

初速度；增大

7、在探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。

实验步骤如下：

I、让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。

Ⅱ、让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。

回答下列问题：

（1）、步骤I是为了研究动能大小与___________________________的关系。

（2）、步骤Ⅱ是为了研究动能大小与___________________________的关系。

（3）、该实验中斜面的作用是为了控制钢球________的大小，木块的作用是为了比较钢球_____________的大小。

答案：

（1）、速度；

（2）、质量；（3）、速度；动能

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“动手动脑学物理”参考答案及提示

1、自行车的速度越大，动能就越大，刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越长，车越不容易停下来，所以骑自行车时速度不能太快。

2、

（1）、汽车在运动，具有动能。

（2）、吊灯在高处，具有重力势能。

（3）、“在空中”“飞行”分别说明飞机具有重力势能和动能。

（4）、拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能。

3、扔出的馒头由于具有惯性，与火车运动的速度相同，速度越大，动能越大，所以能把人砸伤。

4、以行走的牛和飞行的步枪子弹为例，行走的牛尽管质量很大，约是子弹的105倍，但速度较小，动能并不大；飞行的子弹尽管质量不大，但速度很大，约是行走的牛的103倍，动能是行走的牛的几十倍。

可见，速度对动能的影响比质量对动能的影响更大。

5、水库中水的重力势能大小与水的质量和高度有关，虽然大笛克桑斯大坝比葛洲坝拦河坝高，但我们并不知道水库中水量的多少，所以不能简单地得出结论。

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作业评讲：

……………………………………………………………………1课时