初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 动能和势能教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册（2024）第3节 动能和势能教案，共6页。
1．物理观念：
(1)通过对动能、势能的学习，初步建立能量的观念。
(2)从做功的角度描述能量，能说出能量与做功的关系，记住能量的单位。
(3)能从能量的角度解释具体情境中的问题。
2．科学思维：
(1)根据生活中的具体实例，分析得出能量与做功的关系。
(2)在实验探究的过程中加强转换法、控制变量法的理解与运用。
(3)根据实验现象，推理得出物体动能的大小与质量和速度的关系。
3．科学探究：探究物体的动能跟哪些因素有关，猜想重力势能、弹性势能相关的影响因素并设计检验实验，通过交流反馈，最终能够进行清晰地表述，提升学生的科学探究能力。
4．科学态度与责任：
(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。
教学重难点
教学重点：理解动能和势能的概念；探究影响动能和势能大小的因素。
教学难点：能的概念的建立。
教学用具
不同质量的钢球、斜槽、木块、钩码、带小木板的弹簧、多媒体课件等。
教学过程
情境导入
情境展示 用多媒体向学生展示高空抛物的杀伤力有多大的图片，引导学生思考为什么小小的物体从高空抛下后会产生如此严重的后果。
新课教学
探究点一 能量
演示 钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。
提问 钢球与木块碰撞过程中，有没有做功？
概念引入 物体能够对外做功，我们就说它具有能量，简称能。能量的单位与功的单位都是焦耳(J)。
一般来说，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
探究点二 动能
展示 观察和分析如图所示的实例：流动的河水能把石头冲走，流水能做功；飞行的子弹能把木板打穿，飞行的子弹能做功；风吹动帆船航行，空气流动形成的风能做功。找一找它们的共性。
学生分析：这些物体能做功，它们都具有能。它们的能量是由于物体运动才具有的。水由于流动、子弹由于飞行、空气由于流动而具有能。
总结 物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有动能。
提问 动能的大小跟哪些因素有关呢？
演示实验 研究物体的动能跟哪些因素有关。
实验思路：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。我们可以借助转换法，让运动的物体做功，通过做功的多少来体现动能的大小。
实验过程：利用如图所示的实验装置，钢球从斜槽上高为h处滚下，在水平面上运动，观察钢球碰上木块后，将木块撞出的距离。
1．让同一个钢球分别从不同的高度由静止开始滚下，撞击放在同一位置的同一木块。观察钢球运动到水平面时的快慢是否相同，记录并比较木块被撞的距离。
总结 实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面时速度越大，木块被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。
2．让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，撞击放在同一位置的同一木块。记录并比较木块被撞的距离。
总结 实验表明，速度相同时，质量越大的钢球将木块撞得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越大。
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。
想想议议 请你用物理知识解释，为什么要对道路上行驶的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？
让学生分组讨论，分析论证。
探究点三 势能
过渡 运动的物体具有动能。生活中也有很多物体并没有运动，但是它们也能做功，这是因为它们具有势能。重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
提问 什么样的物体具有重力势能？
教师讲解：打桩机在工作时，把重锤高高举起，当重锤落下时就可以把桩打入地里，对桩做功，因为重锤受到竖直向下的重力，重锤落下时沿着重力的方向通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将桩打入地里。试想，一个重锤如果静止压在桩上能不能做功？
结论 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫作重力势能。
提问 重力势能的大小跟哪些因素有关？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 kg的石制重锤和质量是100 kg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 m或3 m两种情况下，哪种情况重力势能大？学生回答。
总结 通过以上的例子，我们能判断出重力势能的大小跟物体的质量和所处位置的高度有关，物体的质量越大，位置越高，它的重力势能就越大。
提问 什么样的物体具有弹性势能？
展示 如图，把一个弹簧放在水平木板上，用力将弹簧压缩，使其发生弹性形变。此时，弹簧静止，没有动能。弹簧也没有被举高，也没有重力势能。可是弹簧能不能做功？
学生思考、回答：能！放开手，钩码会被弹簧举起来。
教师讲解：可见，被压缩的弹簧也具有能。
总结 物体由于发生弹性形变而具有的能，叫作弹性势能。物体弹性势能的大小跟弹性形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。
板书设计
第3节 动能和势能
1．能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
2．动能：物体由于运动而具有的能；影响因素：速度、质量。
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、所处位置。
(2)弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能；影响因素：弹性形变的程度。
教学反思
本节课主要的教学内容有：能量、动能、势能的概念，探究动能的影响因素。能是物理学中最重要的概念之一，它比较抽象，不易理解，只能通过有关的物理现象来肯定它的存在。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，所以本节课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。