人教版八年级下册物理113《动能和势能一》优秀教案.docx
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人教版八年级下册物理113《动能和势能一》优秀教案
第3节动能和势能
教学设计
（一）
整体设计
动能、势能所涉及的现象是学生在生活中比较熟悉，也是容易产生兴趣的现象，初中阶
段只要求学生对能量的概念有初步的认识，不追求概念的严密性，通过功和能的关系，建立
起能量的概念即可。
在进行动能的教学中教材从日常生活中最密切的物理现象人手，在列举大量实例的基
础上引导学生总结出动能的概念，学生印象深刻，易于接受。
在探究影响物体动能大小因素的活动过程中，从发现问题、提出猜想、实验验证、质疑讨
论到分组交流汇报的各个环节都是在教师的引导下由学生自主完成的，学生亲历探究的过
程，感受认知上的冲突，并能主动克服困难，解决问题，使学生体验到了学习的乐趣和成就
感。
实验交流与展示，还培养学生的归纳总结能力和语言表达能力。
在这个活动中，不论是
进行了演示实验还是分组实验，都要调动学生参与的热情，注意引导学生联系前面所学习的
科学方法。
这个探究既是为了培养学生观察、分析和推理能力，还包含对学生进行科学方
法——控制变量法的教育，因此要注重研究方法的引导，使学生认识到科学探究的重要性。
教学中要注意培养学生学习物理的兴趣，充分发挥实验及多媒体教学手段，迎合学生好
奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性，同时初中生思维方式要求逐步
由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的知识，通过理
论分析和推理判断来获得新知识，发展抽象思维能力，当然在此过程中仍需以一些感性认识
作为依托，可以借助实验加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。
三维目标
．．．．。
-。
。
-。
．_
知识与技能
1．知道动能、势能的概念；
2．在探究实验中理解影响动能、势能大小的因素；
3．用能量的初步知识理解、分析简单的实际问题。
过程与方法
1．掌握分类法、控制变量法等具体的研究方法；
2．通过参与科学探究活动，培养初步的科学探究能力。
情感、态度与价值观
1．通过探究实验，培养学生严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神；
2．通过合作探究，养成交流合作的团队意识和与人共处、合作学习的习惯。
教学重点
1．动能和势能的概念；
2．探究影响动能大小的因素。
教学难点
势能的概念。
教学方法
采用双主互动、小循环多反馈、分组合作的教学方式。
课时安排
1课时
教学准备
多媒体辅助教学课件、斜槽、钢球、木块、橡皮筋、压缩弹簧等。
教学过程
导入新课
故事导入一
故事1:
1962年11月，赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰州伊里奥特市上空平
稳地飞翔，突然一声巨响，飞机从高空栽下来。
后来发现酿成这场空中悲剧的罪魁祸首就是
在空中慢慢翱翔的天鹅。
故事2：
1991年10月6日；海南省海口市乐东机场，海军航空的一架“014”号飞机刚腾
空而起，突然“砰”的一声巨响，机体猛然一颤，飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎，追究
原因还是一只迎面飞来的小鸟。
交流讨论：
小小的飞鸟为什么能给这么大的战斗机造成重创？
小鸟和飞机迎面相撞时，
其中的能量大到足以击落飞机，那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
情景导入
利用大屏幕投影展示风力发电与龙卷风的情景片断，让学生观察、自主提问、分组探讨。
教师引导参考问题：
1.风力发电是一种重要的节能方法，风力发电的效率与哪些因素
有关？
2．龙卷风给人类带来了极大的灾难，龙卷风为什么具有那么大的破坏力呢？
利用学生分析的结果引入能量的概念：
物体能够对外做功，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。
（教学说明：
通过实验，使学生明确功和能量的关系，建立起能量的初步概念。
）
推进新课
一、动能
1．动能的概念
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：
归纳总结：
运动的物体可以做功，物体由于运动而具有能量，物理学中把物体由于运动
而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能。
大家举例说明哪些物体具有动能。
展示几幅生活中有关动能的图片：
，
例如，运动着的小球、流动的河水、转动的飞轮、飞行的炮弹、奔驰的汽车、滚动的足球、
摆动的树枝、投出的篮球等运动的物体都具有动能。
2．探究物体的动能跟哪些因素有关
提出问题：
通过学习猜想动能的大小与哪些因素有关？
通过问题启发学生探究动能的
影响因素。
先让学生猜想与体积、质量、速度、密度等有关，最后归纳成研究与质量、速度的关系。
学生思考后总结：
汽车运动得越快，具有的动能越多，动能应该与物体的速度有关；相同
的速度，载重货车具有的动能要比小汽车具有的动能多，动能应该与物体的质量有关。
即动
能的影响因素应该是物体的质量和速度。
设计实验：
（1）如何获得动能？
如何比较动能大小？
使钢球运动，让运动的钢球撞木块，木块被撞得越远，说明钢球具有的动能越大。
（2）实验选用哪些实验器材？
斜面、钢球、钩码、木块
教师提问：
在多个因素影响实验结果的情况下，应该怎么办？
引导：
采用控制变量法
让学生根据桌上的器材设计并进行实验，再上台演示。
实验l：
让同一个钢球从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。
实验现象：
高度大时钢球把木块撞得远。
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2：
观察质量不同的钢球从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。
实验现象：
质量大的钢球把木块撞得远，对术块微的功多。
学生在观察过程中思考的问题：
大、小钢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：
不同钢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。
实验结果：
（1）高度越大，钢球滑到底端时速度越大，在质量相同的情况下，速度越大，对外做功的
本领越强，说明钢球由于运动而具有的能量越多。
（2）钢球从相同的高度滑下，滑到底端时速度相同，之所以对外做功的本领不同，是因为
钢球的质量不同，在速度相同的情况下，质量越大，钢球对外做功的能力越强，也就是说钢球
由于运动而具有的能量越多。
结论：
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越
大，它的动能也越大。
反馈练习：
1．如图为高速公路一景，请从动能的角度解释：
（1）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
（2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
（说明：
从日常生活中的现象人手，抓住事物的本质特征，既能培养学生的学习兴趣，又
能培养学生分析实际问题的能力。
）
2．学生观看国产灾难电影《超强台风》片段，解释以下问题。
（1）海啸为什么具有强大破坏力？
（2）狂涛骇浪对人类的生命和财产造成了巨大的破坏，我们人类应该思考什么？
说明：
通过视频片段让学生巩固本节课知识，加深理解影响动能大小的因素，同时培养
学生保护环境的意识。
二、势能
1．重力势能
创设情景：
多媒体投影图片，水库大坝水电站、美丽的瀑布、被举高的重锤、美丽雪景及
雪崩……
学生思考提出的问题：
-．
（1）水力发电站是用水来发电的，为什么要修那么高的大坝？
（2）解放军战士手中举起的重锤为什么能把木桩打进泥中？
被举高的重锤是否具有能
量呢？
（3）大雪以排山倒海之势，摧毁一切，给人类和自然带来巨大的灾难。
为什么看起来非
常漂亮的雪花会有如此大的破坏力呢？
（4）-颗直径为30～50米的铁质流星撞击地球表面为什么会有那么大的威力？
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。
学生讨论后教师讲解归纳：
这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。
而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。
结论：
（1）重力势能的定义：
高处的物体具有的能叫重力势能。
学生列举生活中存在重力势能的实例。
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平面来分析重力势能的。
演示实验（教具自备）：
在一个透明的玻璃容器内装上沙子。
实验一：
把一个铁块从不同高度释放，观察铁块落下打击小方凳陷入沙子中的深度。
实验二：
把大小不同的两个实心铁块从同一高度释放，观察铁块落下打击小方凳陷入沙
子中的深度。
引导学生分析观察到的现象：
注：
此图为示意图，实际中建议用较大的玻璃容器
在实验一中：
铁球的释放高度越大，下落打击小方凳陷入沙子中的深度越大。
在实验二中：
铁球的质量越大，下落打击小方凳陷入沙子中的深度越大。
通过上述演示，我们可以定性得到：
重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的
质量越大，高度越大，重力势能就越大。
请大家判断下列物体的重力势能的大小。
（1）打地基时，质量是20千克的石头重锤和质量是100千克的铁制重锤被举得同样高，
谁的重力势能大？
（学生回答）
（2）同一个重锤，被举高1米或3米两种情况下，哪种情况重力势能大？
（学生回答）
通过以上的两个例子说明大家能判断出重力势能的大小跟物体的质量和物体的高度有
关，物体的质量越大，所处位置越高，它具有的重力势能越大。
结论：
（2）重力势能的特点：
重力势能的大小与质量和高度有关，物体的质量越大，位置
越高，它具有的重力势能就越大。
思考：
一块石头放在高山上是否具有能量？
讨论总结它会对地面做功，它蕴藏着重力势能，只不过没有机会表现，只要被举高的物
体都具有重力势能。
2．弹性势能
情景创设：
大屏幕投影展示撑竿跳高、张弓射箭、各类弹簧的图片。
学生观察思考：
压缩的弹簧可以把小球弹出很远、拉开的弓可以把箭射出、撑竿跳高运
动员可以借助手中的弯曲的竿跳得很高……这些现象说明什么？
他们存在哪些共同的
地方？
实验演示
装置如图所示：
将一木块靠在弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹出。
分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验，分别把它们压缩后松手，学生认真观察实
验现象并叙述。
现象一：
同一根弹簧，压缩程度越大时，弹簧把木块推得越远。
现象二：
两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出得远。
师生共同分析，得出结论：
上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够
对木块做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。
结论：
（1）弹性势能的定义：
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
（2）弹性势能的特点：
同一物体形变越大，弹性势能越大。
（教学说明：
通过学生阅读教材探究实验的相关内容，培养学生、的自。
学能力，使所学物理
知识再回归生活，让学生感受科学的真实性。
）
教师总结：
重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
[即学即练]
1．势能包含__________势能和_________势能两种。
高处物体所具有的能叫做重
力势能，它与物体的_______和____________有关；物体由于发生_________而具有的
能叫做弹性势能，它的大小与________________有关。
2．一盆花放在你的身边，你会看到它的美。
可是当把这盆花放在楼顶的边沿处，你从下
边走过时，这时你注意到的不是它的美，而是心中充满了恐惧。
这是为什么呢？
答案：
1．重力；弹性；质量；高度；弹性形变；形变量。
3．高处的物体具有重力势能，如果这盆花从楼顶落下了，接近地面时会有很大的动能，
万一砸到人会造成很严重的后果。
一同步训绮
1．关于能的概念，下列说法中正确的是（）。
A．势能相等的物体是在同一高度
B．悬挂的物体因为没有做功，所以没有能
C．在空中飞行的子弹能做功，所以具有能
D．-个物体具有能量，则它一定具有动能或势能
解析：
势能分为重力势能和弹性势能，重力势能的大小跟物体的质量和高度有关；而弹
性势能的大小跟物体的弹性形变的大小有关，所以势能相等，无法确定它们是否在同一高
度，故选项A是错误的。
判断物体是否具有能量是看它有无做功的本领，而不是看它有没
有做功，所以选项B是错误的，选项C是正确的。
，能有很多形式：
内能、太阳能、动能、势能、
电能、核能等，所以物体具有的能量不一定是哪种形式，故选项D是错误的。
答案：
C
2．下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（）。
A．海面上航行的轮船
B．空中飞行的子弹
C．吊在天花板上的电灯
D．拉长的橡皮筋
解析：
根据动能的定义可知，物体有无动能要根据物体是否运动来判断，如果物体运动，
则具有动能；如果物体静止，则物体不具有动能。
根据重力势能的定义可知，物体有无重力
势能要根据物体是否被举高来判断，如果物体被举高了，则物体具有重力势能，否则就不具
有重力势能。
海面上航行的轮船在运动，但没有被举高，所以只具有动能。
空中飞行的子弹
是运动的，同时又有一定的高度，所以它既具有动能又具有重力势能。
吊在天花板上的电灯
是静止的，同时它有一定的高度，所以它只具有重力势能。
拉长的橡皮筋只具有弹性势能。
答案：
B
3．两辆相同的汽车在高速公路上行驶，甲车的速度是120km/h，乙车的速度是35m/s，
则________车具有的动能大，这表明物体的_______相同时，_________大的物体具有的动
能大。
解析：
乙车的速度是35m/s，即126km/h，大于甲车的速度，又因为甲、乙的质量相等，
所以乙的动能大于甲的动能。
根据质量和速度对动能的影响，有两种比较物体动能大小的
方法。
一种方法是：
物体的质量相同，比较速度的大小，速度越大，动能越大；另一种方法是：
物体的速度相同，比较质量的大小，质量越大，动能越大。
显然，本题采用了第一种方法。
答案：
乙质量速度
4．质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空中自由翱翔，如果它们的动能相等，那么
（）。
A．燕子比鸽子飞得快
B．燕子比鸽子飞得慢
C．燕子与鸽子飞得一样快
D．无法比较
解析：
已知鸽子的质量比燕子的质量大，而它们的动能相等，所以，鸽子的速度要比燕子
的速度小。
答案：
A
5．如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩
的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（）。
A．重力势能减小，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能增大
C．重力势能减小，弹性势能减小
n．重力热能增大，弹件势能减小
解析：
在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的质量不
变，高度减小，弹簧的弹性形变增大，所以，小明的重力势能减小，弹簧的弹性势能增大。
答案：
A
6．让钢球在斜面的一定高度自由滚下，撞到一个小木块上，将木块撞出一段距离，放在
同一水平面上相同位置的木块被撞得越远，表示钢球的动能越大。
现用质量不同的钢球分
别放在斜面的同一高度自由滚下，看哪次木块被撞得远，回答下面的问题：
（1）设计该实验的目的是研究一。
（2）让不同质量的钢球从斜面的同一高度自由滚下是为了____。
（3）该实验可得出什么结论？
（4）下表给出了一头牛慢行和一名中学生百米赛跑时的一些数据：
物体
质量m/kg
速度v/（m．s_1）
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析以上数据，可以看出，对物体的动能大小影响较大的因素是——。
你这样判断
的依据是——。
解析：
影响动能的因素有质量和速度，在通过实验验证动能跟哪个因素有关时，要用控
制变量法。
题中已告诉我们显示动能大小的方法，实验用的是质量不同的钢球从同一高度
自由滚下，做了对比实验，到底是研究动能的大小跟哪个因素的关系，根据控制变量法对题
进行分析即可得出。
显然，质量不同的钢球从同一高度自由滚下，钢球滚到斜面底端时速度
相同，而质量不同，所以该实验研究的是质量对动能的影响，实验结论也就不难得出。
分析
表格中的数据，算算牛和中学生的质量倍数、速度倍数、动能倍数，根据质量和速度对动能的
影响，可分析得出哪个因素对动能的影响大。
答案：
（1）动能的大小是否跟物体的质量有关
（2）使质量不同的钢球运动到斜面底端时，速度相同
（3）动能的大小跟物体的质量有关
（4）速度中学生的质量是牛的1／12，而速度是牛的12倍，此时中学生的动能反而是牛
的12倍，所以速度对动能的影响大
课堂小结
通过小组间的讨论总结，进一步理解能量、动能、势能的概念。
（教学说明：
通过学生总结回答，使学生养成反思的习惯。
）
板书设计
第3节动能和势能
一、动能
1．物体由于运动而具有的能量叫动能。
2、一切运动的物体都具有动能。
3．动力物体质量越大，速度越大，动能就越大。
二、势能
1、动物由于被举高而具有的能量叫重力势能。
2．物体质量越犬，位置越高，具有的重力势能就越大。
3．物体由发于生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。
活动与探究
探究橡皮筋的弹性势能与伸长量的关系
写出实验步骤及注意事项，同学间交流讨论。
器材：
长短相同而粗细不同的橡皮筋（或橡皮带）各一条，50g或100g钩码。
操作：
将橡皮筋悬挂于支架上，在橡皮筋的下端悬挂钩码或其他重物，再在橡皮筋的一侧竖立
一把刻度尺作为标尺。
演示时，先让学生观察钩码静止时在标尺上的位置，然后用手捏住钩码向下拉一段，放
手后，橡皮筋因弹性形变而将钩码拉起一个高度。
改变将钩码向下拉的距离重新实验。
可
以看到，钩码向下拉的距离越大，弹起的高度也越大，即橡皮筋的弹性形变越大，它对钩码做
的功越多，说明它的弹性势能越大。
换一根同样长短的粗橡皮筋重做实验，可以看到在使它们产生同样形变（即钩码拉下同
样距离）以后，它们对钩码做的功是不同的，粗的橡皮筋（弹性较好）将钩码弹起较高，这说
明，一个物体的弹性越好，它的弹性势能也越大。
教学反思
本节课的设计，在教学环节中注重了知识点的条理性和层次性。
教学方法上，注意了密
切联系实际，问题的提出、概念的引入及结论的得出，都以学生的生活经验或实验探究为主，
具有一定的启发思考性。
本节课在设计过程中力求化难为易，有利于学生的理解接受。
学生实验现象比较明显，
不但能激发学生的兴趣，还能启发学生的思考，同时加强了学生的有关基本操作能力训练；
列举的事例与生活紧密联系使抽象知识具体化、复杂知识明了化，此时学生便能体验到物理
知识在生活中的重要作用，使学生能轻松愉快地接受这些较为抽象的知识。
备课资料
无处不在的弹簧
在我们的日常生活中，弹簧形态各异，处处都在为我们服务。
常见的弹簧是螺旋形的，
叫螺旋弹簧。
做力学实验用的弹簧测力计、扩胸器的弹簧等都是螺旋弹簧。
螺旋弹簧有长
有短，有粗有细：
扩胸器的弹簧就比弹簧测力计的粗且长；在抽屉锁里，弹簧又短又细，约几
毫米长；有一种用来紧固螺母的弹簧垫圈，只有一圈，在紧固螺丝螺母时都离不开它。
螺旋
弹簧在拉伸或压缩时都要产生反抗外力作用的弹力，而且在弹性限度内，形变越大，产生的
弹力也越大；一旦外力消失，形变也消失。
有的弹簧制成片形的或板形的，叫簧片或板簧。
在口琴、手风琴里有铜制的发声簧片，在许多电器开关中也有铜制的簧片，在玩具或钟表里
的发条是钢制的板簧，在载重汽车车厢下方也有钢制的板簧。
它们在弯曲时会产生恢复原
来形状的倾向，弯曲得越厉害，这种倾向越强。
有的弹簧像蚊香那样盘绕，例如，实验室的电
学测量仪表（电流计、电压计）内、机械钟表中都安装了这种弹簧，这种弹簧在被扭转时也会
产生恢复原来形状的倾向，叫做扭簧。
．
形形色色的弹簧在不同场合下发挥着不同的功能：
1．测量功能
我们知道，在弹性限度内，弹簧的伸长量（或压缩量）跟外力成正比。
利用弹簧这一性质
可制成弹簧测力计。
2．紧压功能
观察各种电器开关会发现，开关的两个触头中，必然有一个触头装有弹簧，以保证两个
触头紧密接触，使导通良好。
如果接触不良，接触处的电阻变大，电流通过时产生的热量变
大，严重的还会使接触处的金属熔化。
卡口灯头的两个金属柱都装有弹簧也是为了接触良
好；至于螺口灯头的中心金属片以及所有插座的接插金属片都是簧片，其功能都是使双方紧
密接触，以保证导通良好。
在盒式磁带中，有一块用磷青铜制成的簧片，利用它弯曲形变时
产生的弹力使磁头与磁带密切接触。
在订书机中有一个长螺旋弹簧，它的作’用一方面是顶
紧钉书钉，另一方面是当最前面的钉被推出后，可以将后面的钉送到最前面以备钉书时推
出，这样，就能自动地将一个个钉推到最前面，直到钉全部用完为止。
许多机器自动供料，自
动步枪中的子弹自动上膛都靠弹簧的这种功能。
此外，像夹衣服的夹子，圆珠笔，钢笔套上
的夹片都利用弹簧的紧压功能而夹在衣服上。
3．复位功能
弹簧在外力作用下发生形变，撤去外力后，弹簧就能恢复原状。
很多工具和设备都是利
用弹簧这一性质来复位的。
例如，许多建筑物大门的合页上都装了复位弹簧，人进出后，门
会自动复位。
人们还利用这一功能制成了自动伞、自动铅笔等用品，十分方便_。
此外，各种
按钮、按键也少不了复位弹簧。
4．带动功能
机械钟表、发条玩具都是靠上紧发条带动的。
当发条被上紧时，发条产生弯曲形变，存
储一定的弹性势能。
释放后，弹性势能转变为动能，通过传动装置带动时、分、秒针或轮子转
动。
在许多玩具枪中都装有弹簧，弹簧被压缩后具有势能，扣动扳机,弹簧释放，势能转变为
动能，撞击小球沿枪管射出。
田径比赛用的发令枪和军用枪支也是利用弹簧被释放后弹性
势能转变为动能撞击发令纸或子弹的引信完成发令或发射任务的。
5．缓冲功能、一
在机车、汽车车架与车轮之间装有弹簧，利用弹簧的弹性来减缓车辆的颠簸。
6．振动发声功能
当空气在口琴、手风琴中的簧孔中流动时，冲击簧片，簧片振动发出声音。
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