物理八年级下册（2024）1 动能与势能教学设计

这是一份物理八年级下册（2024）1 动能与势能教学设计，共3页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教具准备，教学课时，教学过程等内容，欢迎下载使用。
[知识与技能]
1.理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；
2.知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关；
3.知道机械能的概念.
[过程与方法]
结合定义，寻找日常生活中各种形式能量的例子，初步具备从能量角度分析物理问题的能力.
[情感、态度与价值观]在现实生活中树立起科学的能量观念.
【教学重点】动能和势能的概念.
【教学难点】动能和势能的影响因素.
【教具准备】多媒体课件、铅球、篮球、沙盘、弹簧、小球、橡皮筋等.
【教学课时】1课时
【教学过程】
一、巩固复习
教师引导学生复习上一节有关的知识，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
二、新课引入
师 我们在日常生活中经常提到能量，也简称为能，诸如热能、电能、能源开发等等.“能量”是物理学中的一个重要概念，能量的概念跟功的概念有密切联系。我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量.并且，物体能够做的功越大，这个物体具有的能量就越大。能量的单位和功是一样的，也是焦耳.自然界中，能量的形式很多，今天我们学习最常见的能量形式——机械能.
三、进行新课
动能
多媒体展示：一个物体能够对外做功表示这个物体具有能量，简称能，能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J）.
1.动能
师 很好，生活中能量无处不在，人们就是利用能量来做功的.
列举日常生活中常见的具有动能的物体（教师用多媒体展示动能事例）
.失控的汽车常常容易撞倒路旁的柱子、广告牌；
呼啸的海浪有时会冲坏海堤，推倒房子；
弹出去的玻璃球能把静止的球弹得远远的；
跑动的人能撞倒别人…
师 这些现象说明了失控的汽车、呼啸的海浪、弹出去的玻璃球、跑动的人能够对其他的物体做功，可见它们都有能量.
师 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？
生：它们都在运动.
师 它们的能量是因为它们运动才具有的，我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能.
师 举例哪些物体具有动能.学生列举，老师引导订正.
2.动能的大小和什么因素有关
教师提问：物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大.那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？
生1：汽车速度越快出事故就越严重，对别的物体做的功越多，这说明物体动能的大小和它的速度有关.相同质量的物体，速度越大，动能越大.
生2：一辆汽车以同一速度运动，重载时比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还和质量有关.具有相同速度的物体，质量越大，动能越大.
师 总之，物体的质量越大，速度越大，动能就越大.相同质量的物体，速度越大，动能越大；具有相同速度的物体，质量越大，动能越大.
师 一切运动的物体都具有动能，速度为0时，动能为0.
例题1 图示为探究“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.
解析：明确本实验中研究动能大小的决定因素时，运用了控制变量法，反映动能多少时，运用了转换法.
（1）让同一钢球从斜面不同的高度由静止滚下，控制了钢球的质量，改变的是钢球到达水平面的速度，因此探究的是动能大小与速度的关系.
（2）让不同质量的钢球，从斜面相同的高度由静止滚下，控制了钢球到达水平面的速度，改变的是钢球的质量，因此探究的是动能与质量的关系.
（3）该实验中斜面的作用是控制钢球滚到水平面的速度.钢球推动木块运动的距离，来比较钢球动能大小，这里采用了转换法的思想.
答案：（1）速度；（2）质量；（3）速度；动能势能
1.重力势能
师 物体由于运动而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量.
师 举高的物体具有能量吗？也就是说具有做功的能力吗？如果有，请举例.老师尽量引导学生举例：
举高的铅球，能够在落地时将地面砸个坑；
举高的铁锤，能够在落下时把木桩打入地里；
高处的流水能够冲击水轮机发电.
师 它们都具有做功的能力，也就是说它们都有能量.
师 分析一下它们的共同特点.它们的位置，都是相对于另一物体位置较高.我们把物体由于位置较高而具有的能量叫重力势能.让学生列举具有重力势能的物体的例子.
师 试问树上的苹果有重力势能吗？
生：有，因为位置较高。
师 反问：苹果没有做功啊，为什么有能量呢？
师 说明：注意“能够”二字，我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能量，不是说物体做了功才有能量.即物体具有做功的本领就有能量，不一定显露出来。树上的苹果虽然没有做功,但“能够”落到地面把地上砸一个坑，就是具有重力势能.
2.重力势能的大小和什么因素有关
老师演示1：举起同样高度的铅球和篮球，砸在沙盘中，引导学生注意观察.
师 相对于沙盘，同样高度的铅球和篮球，谁的重力势能大？
生：铅球能够在落下时做的功多，在沙盘上砸的坑大，具有的重力势能大.
师 可见，物体的质量越大,具有的重力势能就越大.老师演示2：将铅球举起不同高度，砸在沙盘中，引导学生注意观察.
师 相对于沙盘，不同高度的同一铅球重力势能大小一样吗？这说明什么？
生：同一个铅球举的高度越高，在沙盘上砸的坑大，能够做的功也越多，具有的重力势能就越大.
师 可见，物体的位置越高,具有的重力势能就越大.总之，物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大.相同质量的物体，位置越高，重力势能越大；具有相同位置的物体，质量越大，重力势能越大.
3.弹性势能
教师演示并说明：
（1）橡皮筋弹射纸弹,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.
（2）压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动,也能够做功.
师 拉长的橡皮筋和压缩的弹簧都具有能量，它们有什么共同特点?
生回答：都是有弹性的物体，并且都在外力的作用下发生了形状的变化.
师 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弹性势能.
师 请列举具有弹性势能的物体.
引导学生举例：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，拉弯的弓等.
教师演示并说明：弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同.很明显，同一物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大.
师 如果外力撤消，物体恢复原状，这时物体有没有弹性势能了?
生回答：没有弹性形变，就没有了弹性势能.
例题2 下列说法中正确的是（ ）
A.弹簧具有弹性势能
B.只有物体做了功，它才具有能
C.下落的雨滴既具有动能又具有重力势能
D.位置高的物体一定比位置低的物体重力势能大
解析：物体有无弹性势能要根据物体是否发生弹性形变来判断，物体有无动能要根据物体是否运动来判断，物体有无重力势能要根据物体是否被举高来判断，物体可能只具有一种形式的能，也可能同时具有几种不同形式的能.弹簧没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，A是不正确的.一个物体只要具有做功的本领，它就具有能，但有了做功的本领，不一定做功，所以B是错误的。下落的雨滴既运动又有高度，所以既具有动能又具有重力势能，C是正确的.物体的质量和高度共同影响重力势能的大小，只根据高度的高低，无法确定重力势能的大小，所以D是错误的.
答案：C
机械能
师 动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能.机械能的单位和功的单位一样，是焦耳.
师 推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0，那么铅球的机械能是多少?
生：500J.
四、教师结束语
今天我们学习了自然界中最常见的能量的形式——机械能.它包括动能，重力势能和弹性势能.并且明白动能、重力势能和弹性势能各与什么因素有关.好，谢谢大家！
五、课后作业
完成练习册中本课时对应练习
六、教材习题解答
自我评价
1.运动的汽车、奔跑的动物都具有动能，山上的石头、空中的飞机都具有重力势能，拉长的橡皮筋、略微弯曲的钢尺都具有弹性势能.
2.皮球未到达最高点时，它是运动的，具有动能，位置较高，具有重力势能；当求到达最高点时，速度为零，动能为零，因而只具有重力势能.
3.A(A、B两球的质量相等，而A球距地面的高度大于B球的高度)C(C、D两球的质量相等，而C球距地面的高度大于D球距地面的高度)D.