初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 动能和势能教学设计

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 动能和势能教学设计，共10页。教案主要包含了创设情境　导入新课，新课讲解　探究新知，归纳概括　课堂小结等内容，欢迎下载使用。
物理观念:通过分析实例,从做功的角度描述能量,知道能量的单位;通过实例分类和分析,初步认识动能、势能的概念,并能解释相关的现象;通过实验探究,了解动能、势能大小的影响因素。
科学思维:从生活实例出发,分析比较物体对外做功的物理过程,归纳、总结实例中的共同本质特征,初步形成动能、势能的概念;会利用转换法比较动能、势能的大小;结合生活与实验事实,能推理、论证影响动能和势能大小的因素。
科学探究:通过生活经验和实验事实提出影响动能、势能大小因素的初步假设;根据已有经验,利用控制变量法设计探究方案,选择实验器材进行实验。
科学态度与责任:用能量的观念分析生活实例,感悟物理与生活、社会等密切关联;通过探究影响动能和势能大小的因素,养成良好的实验习惯、严谨的科学态度和勇于创新、团结合作的品质;通过应用动能和势能的知识解释生活生产中的相关现象,培养将科学知识应用于实践的习惯。
教学重难点
教学重点:动能、势能的概念及影响因素。
教学难点:实验探究动能和势能的影响因素。
教学准备
教师准备:教学课件。
学生准备:质量不同的钢球、斜面、木块、刻度尺、质量不同的铁块和木块、小桌、沙坑。
教学过程
板书设计
第3节 动能和势能
1.能量:物体能够对外做功,我们就说这物体具有能量。
2.动能:物体由于运动而具有的能。
影响因素:质量、速度。
3.势能
(1)重力势能:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
影响因素:质量、高度。
(2)弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。
物体弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
作业设计
弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能,弹性势能的大小与哪些因素有关?请你利用生活中的物品设计实验进行验证。
教学反思
本节课主要的教学内容有动能、势能的概念、探究动能和势能的影响因素。能是物理学中重要的概念之一,它比较抽象,不易理解,只能通过有关的物理现象来感知它的存在。而八年级学生的思维比较单一,思维处于感性阶段,他们容易接受相对形象的物理概念,对抽象的“能”的概念感到困惑,所以本节教学的重点是初步理解动能、势能的概念,知道影响动能和势能的因素。在帮助学生理解动能、势能的概念时,可以让学生根据平时的观察,结合自己身边的事例进行分析,这样起到更好的效果。
教学环节
设计意图
一、创设情境 导入新课
播放视频“A级航空灾难——鸟撞飞机”,提出问题:为什么不起眼的小鸟会有如此大的威力,会造成这么大的损失呢?今天们学习“第3节 动能和势能”,学习了本节后你会找到答案。
通过视频引入,激发学生学习的兴趣和求知欲
二、新课讲解 探究新知
探究点一 能量
播放电影“彗星撞地球”片段、高速子弹射击鸡蛋、弓箭射气球视频,视频结束后,课件展示相关图片,视频中哪些物体具有能量?
学生:彗星、子弹、弓箭。
教师:为什么说这些物体具有能量?
学生:这些物体能够对外做功。
归纳总结:
1.物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。能量是表示物体做功本领大小的物理量。物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
2.能量的单位:焦耳(J)。
探究点二 动能
(一)动能的概念
过渡:刚才视频中提到的彗星、子弹、弓箭具有的能量有什么共同特点?
学生:以上物体的能量都是由于运动而具有的。
归纳:物体由于运动而具有的能,叫作动能。一切运动的物体都具有动能。
教师:请同学思考生活中哪些物体具有动能。
学生:运动的汽车、滚动的足球、台风、飞奔的猎豹……
教师同时展示部分图片。
(二)研究物体的动能跟哪些因素有关
小组合作学习:
1.猜想动能的大小可能跟哪些因素有关?说出猜想,并说明猜想的依据。
可能跟物体的速度有关。汽车速度越快,发生事故时越严重。
可能跟物体的质量有关。一辆汽车以同一速度运动,超载时事故更严重。
2.实验中是怎样反映钢球动能大小的?利用了什么实验方法?
通过被撞木块运动的距离s来反映动能的大小。利用了转换法。
3.探究动能大小与物体运动速度的关系,应控制哪一个量不变,应如何改变钢球运动的速度?
钢球的质量不变(使用同一钢球),使同一钢球分别从斜面的不同高度由静止开始滚下,观察木块被推动的距离。
4.探究动能大小与物体质量的关系,应如何控制钢球在水平面运动的速度相同?
改变钢球的质量(使用不同质量的钢球),从斜面的同一高度由静止开始滚下,观察木块被推动的距离。
思考分析问题,从功的角度描述能量,建立能量的概念
小组合作学习,设计实验探究影响动能大小的因素,并进行实验,归纳得出:物体动能的大小跟速度、质量的关系
小组合作进行实验,收集实验数据,并归纳分析。
1.探究动能大小与速度的关系
让同一钢球分别从不同的高度由静止开始滚下,撞击木块;观察并测量木块被撞出的距离。
2.探究动能大小与质量的关系
让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,撞击木块;观察并测量木块被撞出的距离。
实验结束后,小组进行展示,小组间相互补充,教师做出评价。
实验结论: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。
思考并讨论以下问题:
1.将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的:控制钢球达到斜面底端时具有相同的初速度。
2.将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的:改变钢球达到斜面底端时的初速度。
3.若实验中木块的质量较大,为确保实验现象明显,应如何改进?
可增大钢球滚下的高度。
4.实验中如果不用木块,如何改进?
在桌上铺一条毛巾,用钢球在毛巾表面滚动的距离来反映动能的大小。
5.实验结论的应用:生活中超载、超速问题。
想想议议:
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。请你利用物理知识解释,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,对不同车型会设定不一样的最高行驶速度?
分析:同一辆汽车,质量不变,速度越大,具有的动能越大,危害性越大。所以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,如果载货车与小汽车的行驶速度相同,由于载货车的质量大,具有的动能大,则刹车时滑行的距离长,危害性大。所以质量大的大型货车最高行驶速度要小些。
小组间进行交流讨论,以提高对实验方案的优化、改进
学以致用,从物理走向社会
探究点三 势能
(一)重力势能
1.播放“打桩机打桩的过程”和“高空抛物危险”的视频。提出问题:重锤对桩做功了吗?高空中的物体有没有做功的本领?其原因是什么?
学生:重锤落下时对桩做了功,被举高的重锤具有能量;同样的道理,高空的物体也具有能量。
教师:这种能量是物体由于受到重力并处在一定高度时产生的,我们称为重力势能。
2.探究“影响重力势能大小的因素”
提出问题:重力势能大小可能与什么因素有关?
学生:物体离地面越高、质量越大,一旦落到地面,做功越多,做功的本领越强。重力势能的大小可能与物体离地面的高度、物体质量等因素有关。
小组合作学习,请同学按照刚才探究动能大小的影响因素实验,设计实验来探究影响重力势能大小的因素。
小组展示实验设计方案:
(1)实验器材:沙坑、桌腿尖的小桌、不同质量的重物。
(2)实验过程
①探究重力势能的大小与高度的关系:让同一物体分别从不同的高度由静止开始下落,观察测量桌腿在沙坑下陷的深度。
②探究重力势能大小与质量的关系:让质量不同的物体分别从同一高度由静止开始下落,观察测量桌腿在沙坑下陷的深度。
小组合作进行实验,收集实验数据,分析归纳实验结论,小组进行展示。
实验结论:物体重力势能的大小跟高度、质量有关,质量相同的物体,高度越高,它的重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,它的重力势能也越大。
(二)弹性势能
课件展示:运动员在参加射箭比赛时,拉弯的弓为什么能将箭射出?蹦床比赛中,运动员为什么可以“跳” 这么高?

射箭比赛 蹦床比赛
学生:被拉弯的弓可以把箭射出去,发生形变的蹦床可以把人弹起,弓和蹦床能够对外做功,说明它们具有能量。
教师:这种形式的能量是如何产生的?
学生:这种形式能量的产生是由于发生弹性形变的物体在恢复原状时可以做功,因此具有能量。
通过实例,从做功的角度认识重力势能的概念
设计实验方案,知道比较重力势能大小的方法
小组间进行分析论证,归纳得出结论,体现学生学习主体
通过实例,从做功的角度认识弹性势能的概念
观察如图所示的射箭比赛,会发现弓的形变程度越大,箭射得越远。表明弓具有的弹性势能越大。可见弓的弹性势能与弹性形变程度有关。
弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关;同一物体,弹性形变越大,弹性势能越大。
归纳总结
①弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。
②物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
通过实例,认识影响弹性势能大小的因素
三、归纳概括 课堂小结
学生总结本节所学知识,教师课件展示。
培养学生归纳总结的意识和能力