初中物理教科版八年级下册1 机械能教案设计

第十二章　机械能

第1节　机械能

教学目标

【知识与技能】

1．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．

2．能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关．

【过程与方法】

1．通过观察认识动能和势能的存在，通过归纳概括得到动能和势能的概念．

2．在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中，学会用科学探究的方法研究物理问题．

【情感、态度与价值观】

1．具有从能量的角度分析物理问题的意识．

2．通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，养成尊重事实、探索真理的科学态度．

重点难点

【重点】

1．理解动能和势能的概念．

2．探究影响动能和势能的因素．

【难点】

探究影响动能和势能的因素．

教学过程

知识点一　动能

【自主学习】

阅读课本P98，完成以下问题：

1．物体能够对外做功，表示这个物体具有能量．

2．物体由于运动而具有的能量叫做动能．

3．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．

【合作探究】

探究一　物体的动能跟哪些因素有关

1．让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次木块B被撞得远？说明了什么？

答：实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到底部时速度越快，木块B被撞得越远．说明质量相同时，钢球的速度越大，动能越大．

2．改变钢球的质量，让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？说明了什么？

答：实验表明，速度相同时，质量越大的钢球能将木块B撞得越远．说明钢球的速度相同时，质量越大，动能越大．

3．某段道路的标示牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100 km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80 km/h.请利用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？

答：速度越大，动能越大．限制机动车的最高行驶速度才能保证机动车行驶的安全性．车型不同，载重量不同，如果车的行驶速度相同，质量大的，动能大，行驶的危险性大．

【教师点拨】

物体动能的大小跟速度、质量有关．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．

【跟进训练】

判断下列说法正确的是(　B　)

A．速度大的球一定比速度小的球动能大

B．同一辆车运动速度越大动能就越大

C．子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就比火车动能大

D．平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变

知识点二　势能

【自主学习】

阅读课本P98－99，完成以下问题：

1．物体由于位置较高而具有的能量叫做重力势能．

2．有弹性的物体，在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变．这种形状的改变叫做弹性形变．发生弹性形变后的物体产生弹力可以做功，因此物体具有能量．我们把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能．

3．重力势能和弹性势能统称为势能．

【合作探究】

演示一　打夯机工作时，反复地举高重物，下落夯实地基．这说明了什么？

答：说明位于高处的物体具有做功的本领．

概念：物体由于位置较高而具有的能量叫做重力势能．

探究二　物体的重力势能跟哪些因素有关

①如图甲、乙所示，将同一钩码，在不同高度由静止下落，撞击沙子上的相同小桌，观察桌腿下陷深度．

②如图乙、丙所示，将质量不同的钩码，在同一高度，由静止释放，撞击沙子上的相同小桌，观察桌腿下陷深度．

1．根据实验现象，你知道物体的重力势能跟哪些因素有关吗？

答：重力势能的大小与高度、质量有关，质量相同的物体，高度越大，重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大．

2．你知道水力发电站提高水位的原因吗？

答：将水位提得更高，使水的重力势能更大．

演示二　弹性势能

撑竿跳高

张弓待发

什么样的物体具有弹性势能？

答：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能．

演示三　射箭时弓的形变越大，箭射得越远

弹性势能的大小与什么因素有关？

答：物体的弹性形变越大，弹性势能越大．

【教师点拨】

物体被举得越高，重力势能越大是正确的；被举得越高的物体，重力势能越大是错误的．在分析重力势能的大小变化时，要同时考虑物体的质量和高度两个因素．

【跟进训练】

下列物体具有重力势能的是　(　C　)

A．停在水平路面的汽车

B．被捏成娃娃的橡皮泥

C．腾空的跳高运动员

D．被压缩的弹簧

知识点三　机械能

【自主学习】

阅读课本P99－100，完成以下问题：

1．定义：动能和势能统称为机械能．

2．单位：焦耳，符号： J.

3．一个物体可以既有动能，又有势能．

4．一个物体具有的机械能是动能和势能之和．

【合作探究】

例题　推出去的铅球，动能是300 J，重力势能是200 J，弹性势能为0，那么铅球的机械能是多大？

解答铅球的机械能为300 J＋200 J＋0＝500 J.

演示四　狩猎与机械能的利用

根据下图中的情景，分析古人是怎样利用机械能来狩猎的？

甲　　　　　乙

答：坠石狩猎利用了高处石头具有重力势能，投石狩猎利用运动的石头具有动能，凡具有能的物体，都能做功．

课堂小结

机械能

练习设计

完成本课对应训练．