人教版（2024新版）八年級下冊物理第十一章《功和機械能》教案（共4節(jié)） 第1節(jié)《功》教案 教學(xué)目標 物理觀念:知道功的概念,理解做功的兩個必要因素;能用公式W=Fs進行簡單的計算,知道功的單位。 科學(xué)思維:經(jīng)歷功的概念的建立過程,提升從復(fù)雜物理現(xiàn)象中歸納簡單物理規(guī)律的思維;經(jīng)歷實例分析的過程,掌握解決科學(xué)問題時把握必要因素的思維方法。 科學(xué)探究:通過分析現(xiàn)象,體會基于現(xiàn)象分析和歸納得出結(jié)論的科學(xué)探究方法。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過對生活實例進行分析計算的過程中,感悟物理與生活的緊密聯(lián)系;認識到分析科學(xué)問題是要把握必要因素的科學(xué)方法,養(yǎng)成交流合作的習(xí)慣。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:做功的兩個必要因素,功的簡單計算。 教學(xué)難點:能利用功的公式進行簡單的計算。 教學(xué)準備 教師準備:教學(xué)課件、小車、籃球等。 學(xué)生準備:課本、文具等。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第1節(jié)　功 1.做功的兩個 必要因素作用在物體上的力物體在這個力的方向上移動的距離 2.不做功的三種情況有力無距離有距離無力力與距離垂直 3.功的計算公式:W=Fs。 功的單位是焦耳,簡稱焦,符號為J 作業(yè)設(shè)計 基礎(chǔ)作業(yè):對照課本和學(xué)案,畫出本節(jié)課的思維導(dǎo)圖。 拓展作業(yè):小組合作,測量自己從一樓爬到三樓做功的多少,寫出測量方案,計算功的大小。 教學(xué)反思 本節(jié)課注重學(xué)生理解能力的訓(xùn)練,通過一系列的實例,讓學(xué)生嘗試進行理論分析,達到真正理解的目的。同時結(jié)合練習(xí)進行突破,有效強化了學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。公式W=Fs中的F、s是做功的兩個必要條件。由于學(xué)生在解題能力上有差異,導(dǎo)致部分學(xué)生在解答靈活性、綜合性較強的問題時還是有困難。因此要多給予學(xué)生解題方法上的指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生會審題,會找關(guān)鍵詞、重點詞,提高學(xué)生的思維能力,解答物理問題的能力。 第2節(jié)《功率》教案 教學(xué)目標 物理觀念:知道功率,能說出功率的物理意義,并能寫出功率的定義式P=Wt及其單位;能結(jié)合生活中的實例說明功率的含義;能應(yīng)用功率的定義式進行簡單的計算。 科學(xué)思維:了解功率在實際生活中的應(yīng)用,領(lǐng)會解答功、功率和速度的相關(guān)綜合題的方法與技巧。 科學(xué)探究:利用功率的概念設(shè)計實驗測量生活中功率的大小。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:具有對科學(xué)的求知欲,樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:功率的理解及相關(guān)計算。 教學(xué)難點:利用功率公式進行簡單計算。 教學(xué)準備 教師準備:教學(xué)課件。 學(xué)生準備:課本、文具等。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第2節(jié)　功率 1.物理意義:表示物體做功的快慢。 2.定義:功與做功所用時間之比叫作功率。 3.定義式:P=Wt。 4.單位:瓦特(W)。1 W=1 J/s,1 kW=103 W。 5.推導(dǎo)式:P=Fv。 作業(yè)設(shè)計 測量人爬樓梯的功率。 參考答案: 實驗器材:體重計、皮尺、秒表。 實驗步驟: ①用體重計測出自己的質(zhì)量m,求出自己的重力G。 ②用皮尺測出所登樓層的高度h。 ③用秒表測出自己上樓所用的時間t。 ④用公式P=Wt=mg?t求出人爬樓的功率P。 教學(xué)反思 本節(jié)課教學(xué)設(shè)計按照新課標的要求和理念,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個熟悉的生活情境,引起學(xué)生的注意和思考,再通過小組討論的方式逐步引導(dǎo)學(xué)生認識功率,最后讓學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題,學(xué)生體會到學(xué)以致用的樂趣。教學(xué)實踐證明,引導(dǎo)學(xué)生主動參與研究,教學(xué)效果更好。本節(jié)課的難點在于功率概念的建立和利用功率公式進行簡單計算,在幫助學(xué)生理解功率的概念時,比較搬磚過程中做功的快慢,利用速度的定義來類比分析,引出描述做功快慢的物理量,注重學(xué)習(xí)過程,體現(xiàn)了“做中學(xué)”,培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維習(xí)慣。 第3節(jié)《動能和勢能》教案 教學(xué)目標 物理觀念:通過分析實例,從做功的角度描述能量,知道能量的單位;通過實例分類和分析,初步認識動能、勢能的概念,并能解釋相關(guān)的現(xiàn)象;通過實驗探究,了解動能、勢能大小的影響因素。 科學(xué)思維:從生活實例出發(fā),分析比較物體對外做功的物理過程,歸納、總結(jié)實例中的共同本質(zhì)特征,初步形成動能、勢能的概念;會利用轉(zhuǎn)換法比較動能、勢能的大小;結(jié)合生活與實驗事實,能推理、論證影響動能和勢能大小的因素。 科學(xué)探究:通過生活經(jīng)驗和實驗事實提出影響動能、勢能大小因素的初步假設(shè);根據(jù)已有經(jīng)驗,利用控制變量法設(shè)計探究方案,選擇實驗器材進行實驗。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:用能量的觀念分析生活實例,感悟物理與生活、社會等密切關(guān)聯(lián);通過探究影響動能和勢能大小的因素,養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于創(chuàng)新、團結(jié)合作的品質(zhì);通過應(yīng)用動能和勢能的知識解釋生活生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象,培養(yǎng)將科學(xué)知識應(yīng)用于實踐的習(xí)慣。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:動能、勢能的概念及影響因素。 教學(xué)難點:實驗探究動能和勢能的影響因素。 教學(xué)準備 教師準備:教學(xué)課件。 學(xué)生準備:質(zhì)量不同的鋼球、斜面、木塊、刻度尺、質(zhì)量不同的鐵塊和木塊、小桌、沙坑。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第3節(jié)　動能和勢能 1.能量:物體能夠?qū)ν庾龉?我們就說這物體具有能量。 2.動能:物體由于運動而具有的能。 影響因素:質(zhì)量、速度。 3.勢能 (1)重力勢能:物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能。 影響因素:質(zhì)量、高度。 (2)彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。 物體彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。 作業(yè)設(shè)計 彈性勢能是物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能,彈性勢能的大小與哪些因素有關(guān)?請你利用生活中的物品設(shè)計實驗進行驗證。 教學(xué)反思 本節(jié)課主要的教學(xué)內(nèi)容有動能、勢能的概念、探究動能和勢能的影響因素。能是物理學(xué)中重要的概念之一,它比較抽象,不易理解,只能通過有關(guān)的物理現(xiàn)象來感知它的存在。而八年級學(xué)生的思維比較單一,思維處于感性階段,他們?nèi)菀捉邮芟鄬π蜗蟮奈锢砀拍?對抽象的“能”的概念感到困惑,所以本節(jié)教學(xué)的重點是初步理解動能、勢能的概念,知道影響動能和勢能的因素。在幫助學(xué)生理解動能、勢能的概念時,可以讓學(xué)生根據(jù)平時的觀察,結(jié)合自己身邊的事例進行分析,這樣起到更好的效果。 第4節(jié)《機械能及其轉(zhuǎn)化》教案 教學(xué)目標 物理觀念:通過生活實例和自主學(xué)習(xí)課本知道動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能;通過實驗或?qū)嵗?認識動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化;能解釋與機械能轉(zhuǎn)化有關(guān)的現(xiàn)象。 科學(xué)思維:經(jīng)歷機械能概念的建立過程,提升從復(fù)雜物理現(xiàn)象中歸納簡單物理規(guī)律的思維;經(jīng)歷實例分析的過程,掌握解決科學(xué)問題時把握必要因素的思維方法。 科學(xué)探究:經(jīng)歷滾擺和單擺實驗,分析動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過對生活實例進行分析計算的過程中,感悟物理與生活的緊密聯(lián)系;認識分析科學(xué)問題是要把握必要因素的科學(xué)方法,養(yǎng)成交流合作的習(xí)慣。 教學(xué)重難點 教學(xué)重點:動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。 教學(xué)難點:解釋有關(guān)動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單物理現(xiàn)象。 教學(xué)準備 教師準備:教學(xué)課件、易拉罐、斜面、橡皮筋、小鐵塊、單擺、滾擺、鐵鎖、繩子、動能和勢能演示器等。 學(xué)生準備:滾擺、單擺、鐵鎖、繩子。 教學(xué)過程 板書設(shè)計 第4節(jié)　機械能及其轉(zhuǎn)化 1.機械能及其轉(zhuǎn)化 (1)動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。 (2)動能和重力勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。 (3)動能和彈性勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。 (4)機械能守恒:如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,盡管動能、勢能的大小會變化,但動能和勢能的總和不變,或者說,機械能是守恒的。 2.水能和風(fēng)能的利用 (1)水的重力勢能。 (2)風(fēng)的動能。 作業(yè)設(shè)計 揭秘上課開始進行的演示實驗,請同學(xué)們課后完成下面的小制作,解釋易拉罐為什么會來回滾動?在一個易拉罐的蓋和底各開兩個小洞。將小鐵塊用細繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋兩端穿過小洞用竹簽固定(如圖所示)。做好后將它從不太陡的斜面滾下。 答案:當(dāng)易拉罐從斜面滾下時,兩根橡皮筋絞到一起發(fā)生形變,獲得彈性勢能,當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原狀時,彈性勢能又轉(zhuǎn)化為動能,動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能,所以易拉罐可以滾上斜面。 教學(xué)反思 本節(jié)課主要采用以實驗設(shè)疑來調(diào)動學(xué)生的好奇心和求知欲,然后以問題為切入點展開討論,讓學(xué)生在情境問題中來感悟物理知識,樂中求學(xué),學(xué)中求樂,不知不覺中總結(jié)出動能和勢能之間可以轉(zhuǎn)化的知識點。為了加深學(xué)生對動能、勢能的相互轉(zhuǎn)化的印象,再進一步舉出生活事例進行分析。教學(xué)中增加了動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化的探究,通過演示實驗、觀看視頻等來增加學(xué)生的感性認識,增加對機械能轉(zhuǎn)化的理解。由于現(xiàn)象皆從身邊來,故討論時都踴躍發(fā)言,經(jīng)過一定的交流,討論出的結(jié)果正確性更高而且深刻。經(jīng)過這樣熱烈的討論,學(xué)到的知識一定印象深刻,從枯燥無味的課堂中感受到學(xué)習(xí)物理的樂趣。 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境　導(dǎo)入新課 播放視頻“生活中的功和物理學(xué)中的功”。 提出問題:背起書包走路上學(xué),回家時又背了很多的書,你可能覺得你做了很多功,但從物理學(xué)的角度看,你對書包并沒有做任何功,那么在物理學(xué)中什么是功?今天我們學(xué)習(xí)“功”。通過視頻提出物理學(xué)中的“功”,引入課題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣二、新課講解　探究新知 探究點一　力學(xué)中的功 播放視頻:汽車打滑視頻和推箱子未推動的視頻,大家認為汽車、箱子受到的力有沒有成效? 學(xué)生:沒有,汽車、箱子盡管受到了力,但沒有運動。 演示實驗:用力推在水平面上的小車,小車前進,則小車受到幾個力的作用? 教師:我們來分析一下這個過程中,小車受到哪些力? 學(xué)生:重力、支持力、推力、阻力。 教師:那么在推車的過程中,哪個力的作用對小車有了“成效”?成效是什么? 學(xué)生:推力,小車在推力的作用下向左移動了距離。 教師:這個時候我們就說推力F做了功。 叉車把貨物從地面托起,使貨物向上發(fā)生位置的移動。在這個過程中,貨物受到哪些力的作用?是哪個力提高了貨物?成效是什么? 學(xué)生:貨物受到托力和重力的作用,托力托起了貨物,貨物在托力的作用下向上移動了距離。 教師:物理學(xué)中就說叉車托起貨物的力做了功。通過以上實例,請你總結(jié)什么是物理學(xué)中的功,怎么判斷力是否做功呢?利用生活中的實例,判斷力的“成效”,順利引入功的概念師生共同歸納總結(jié): (1)如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上移動了一段距離,就說這個力對物體做了功。 (2)歸納做功的兩個必要因素:作用在物體上的力、物體在這個力的方向移動的距離。 教師:現(xiàn)在能解釋為什么說你背書包上、下學(xué)的過程中對書包沒有做功了吧? 學(xué)生:背書包的力的方向豎直向上,書包在水平方向移動了距離,書包沒有在力的方向移動距離,所以沒有做功。 教師:當(dāng)你背書包回家步行上樓的過程中,對書包做功了沒有? 學(xué)生:做功了,書包在力的方向上移動了距離。 學(xué)生上臺演示,把籃球放在地面,兩名同學(xué)傳球。 觀察并討論傳球的過程,下列情境中做沒做功? 1.把球從地上拿起來,手對球。　　　? 2.拿球站著不動時,手對球?！　　? 3.拿球向前走的過程中,手對球?！　　? 4.傳球,球未離手前,手對球。　　　? 5.球離手后,在空中運動時,手對球?！　　? 答案(課件展示):1.做功　2.沒有做功　3.沒有做功　4.做功　5.沒有做功 播放舉重運動員舉起杠鈴的整個過程視頻,判斷手對杠鈴做功的情況。然后讓學(xué)生上臺情境再現(xiàn),分階段判斷運動員對杠鈴是否做功。 小組合作學(xué)習(xí):通過以上探究過程,我們可以知道不做功有哪些情況? 小組代表:有力無距離、有距離無力、力與運動距離的方向垂直。 探究點二　功的計算 過渡:我們探究了功的含義和要素,那么如何比較功的大小呢? 如圖所示是起重機把每一個重力都相同的貨物勻速提高的情景,請你仔細觀察,思考下面的問題。 甲與乙兩次,哪一次做功多?你判斷的理由是什么? 甲與丙兩次,哪一次做功多?你判斷的理由是什么? 學(xué)生:甲與乙兩次,乙做功多。因為力相等,乙通過的距離大。 學(xué)生:甲與丙兩次,丙做功多。因為通過的距離相等,丙用的力大。 師生共同歸納總結(jié):作用在物體上的力越大,物體在力的方向上移動的距離越遠,力所做的功也就越多。 自主學(xué)習(xí):閱讀課本85~86頁“功的計算”,說出功等于　　　　,公式是　　　　,公式中每個物理量的符號及單位分別是　　　　。? 學(xué)生通過自主學(xué)習(xí),能夠找出功的定義、公式以及公式中的每個物理量的單位。 功的定義:功等于力和物體在力的方向上移動的距離的乘積。  知道力學(xué)中功的含義,知道做功的兩個必要條件,通過實例,會判斷力是否做功,培養(yǎng)物理觀念 幫助學(xué)生建立做功的含義和不做功的三種典型情況 情境真實重現(xiàn),幫助學(xué)生分析做功情況,讓學(xué)生明白,生活中不是簡單的做功和不做功,而是要學(xué)會分階段進行拆解分析做功情況 學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)知道如何計算功先讓學(xué)生想象1焦耳的功有多大,再讓學(xué)生體驗將兩個雞蛋舉高1 m,這就是1焦耳的功。 例題1　閱讀課本86頁例題,討論后分享例題的解題思路。 學(xué)生寫在學(xué)案上,找一名學(xué)生進行板演。完成后,找學(xué)生進行評價。 教師點撥:在計算過程中要求學(xué)生注意物理量對應(yīng)、單位要統(tǒng)一、計算有公式,步驟要規(guī)范。 例題2　小明將重為50 N的大桶水,勻速從地面提升到0.2 m的高度,又勻速向前走了6 m,求在整個過程中小明對大桶水的提力做的功。 解　勻速提升過程中對大桶水做功W=Fs=Gh=50 N×0.2 m=10 J,勻速向前行走的過程中對大桶水不做功,所以整個過程中小明對大桶水做功為10 J。 【拓展延伸】 思考:大桶水在提升過程中,重力是否做功? 學(xué)生:重力沒有做功,重力的方向豎直向下,拉力的方向豎直向上。 教師:此時大桶水移動的方向與重力的方向相反,我們稱克服重力做功。 教師補充:克服力做功(課件展示) 如果物體移動的方向與一個力(阻力)的方向相反,我們就說物體克服這個力做功。 例如,在水平面上推動物體前進時,要克服摩擦力做功;提升物體時要克服重力做功;爬樓時要克服自身重力做功。  通過例題訓(xùn)練公式的應(yīng)用 利用做功的因素,判斷重力是否做功,從而引發(fā)爭議,順勢提出克服阻力做功的含義三、歸納概括　課堂小結(jié) 學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境　導(dǎo)入新課 1.知識回顧:如何比較物體運動的快慢? 學(xué)生:相同時間比較路程、相同路程比較時間。 教師:物理學(xué)中引入“速度”概念運用了哪種比較方法? 學(xué)生:相同時間比較路程,運動快慢。 2.第1節(jié)我們學(xué)習(xí)了功,功表示做功的多少,速度有快慢,那么做功有沒有快慢呢? 播放視頻“做功的快慢”,提出問題:如何比較做功的快慢呢?創(chuàng)設(shè)情境,將學(xué)生引入怎樣比較做功快慢的問題上,初步知道物體做功有快慢之分二、新課講解　探究新知 探究點一　功率 (一)比較做功的快慢 小組合作學(xué)習(xí): 甲、乙、丙三位同學(xué)分別搬磚到二樓,樓高為3 m,他們搬磚的數(shù)量和所用的時間如表: 甲乙丙磚重/N200200150做功/J　　?　　?　　?時間/min102020 (1)甲、乙、丙做的功分別是多少? (2)甲、乙、丙做功誰最快? 小組進行展示: (1)甲、乙、丙做的功分別為600 J、600 J、450 J。 (2)甲和乙做功相同,甲用時短,所以甲做功快;乙和丙用時相同,乙做功多,所以乙做功快,所以甲做功最快,丙做功最慢。 歸納總結(jié):比較做功快慢可以類比比較物體運動快慢。做功相同,比較時間;時間相同,比較做功多少。 教師:若甲、乙、丙三者做功多少和時間都不相同,我們?nèi)绾伪容^三者做功快慢? 學(xué)生:分別計算三位同學(xué)所做的功和所用時間的比值,該比值越大,做功越快。 通過比較三位同學(xué)做功的快慢,類比速度,順利引入功率概念教師:用功時間(Wt)可以比較做功的快慢。 (二)功率 自主學(xué)習(xí):閱讀課本88~89功率相關(guān)知識。 (1)功率的意義:用來表示做功快慢的物理量。 (2)功率的定義:功與做功所用時間之比叫作功率。通常用符號P表示。 (3)功率的公式:P=Wt。 (4)功率的單位:瓦特。在國際單位制中,W的單位是焦耳(J);t的單位是秒(s);P的單位是瓦特(W)。1瓦特=1焦耳/秒,1 kW=103 W。 點撥(課件展示):用已知物理量的比值定義新的物理量,是建立物理概念常用的方法。使用該方法能夠進一步揭示和表述被探究對象的某些物理性質(zhì)及變化規(guī)律。 展示例題,以下兩例題分別找兩名學(xué)生進行板演,其他學(xué)生做在學(xué)案上。 例題1　大石頭的質(zhì)量為6 t,起重機在15 s內(nèi)將大石頭沿豎直方向勻速提升1 m,起重機提升大石頭的功率是多少?g取10 N/kg。 解　因為勻速提升,起重機提升大石頭的拉力與大石頭所受的重力相等,即F=G=mg=6×103 kg×10 N/kg=6×104 N 大石頭在拉力的方向上移動的距離s=1 m 所以拉力做的功W=Fs=6×104 N×1 m=6×104 J 功率P=Wt=6×104 J15s=4×103 W 起重機提升大石頭的功率是4×103 W。 例題2　在體能競賽中,小強同學(xué)在20 s內(nèi)就完成了10個引體向上動作。已知小強的體重為500 N,每個動作身體向上移動的距離約為50 cm,則小強在整個過程中做功的功率約為多少? 解　小強體重為G=500 N 向上移動的距離s=50 cm=0.5 m 一個引體向上動作做功為W=Fs=Gh=500 N×0.5 m=250 J 完成10個引體向上動作做的總功為W'=250 J×10=2 500 J 小強在整個過程中做功的功率P=W't=2 500J20s=125 W。 學(xué)生完成后,其他學(xué)生評價板演學(xué)生的答案。 探究點二　功率計算公式的推導(dǎo)式 進行拓展:如果力F作用在物體上,物體沿力的方向以速度v 做勻速直線運動,則力F 的功率為P=Wt=Fst=Fv,F表示物體受的力,v表示物體的運動速度。 適用條件:物體做勻速直線運動,F與v在同一條直線上。 思考:為什么汽車上坡時,司機經(jīng)常用換擋的方法減小速度? 為什么同樣一輛機動車,在滿載時的行駛速度一般比空載時小得多? 學(xué)生:機車發(fā)動機的最大功率是一定的。由P=Fv可知,牽引力的大小和運動速度成反比。汽車上坡時,需要增大牽引力,所以要減小速度。同樣一輛機動車,在滿載時需要的牽引力增大,所以應(yīng)該減小行駛速度。 自主學(xué)習(xí),明確功率的物理意義、定義、符號及單位、表達式 通過討論及訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。學(xué)生邊思考,邊動手進行計算解答 注重知識遷移能力的培養(yǎng),體驗學(xué)以致用的樂趣例題3　在平直公路上勻速行駛的汽車,發(fā)動機的實際輸出功率為60 kW,速度為30 m/s,則下列說法中錯誤的是(　C　) A.汽車受到的牽引力是2 000 N B.汽車受到的阻力是2 000 N C.牽引力做的功是60 000 J D.行駛10 s牽引力做的功6×105 J 小組合作學(xué)習(xí),分別計算牽引力F、阻力f、牽引力做的功W,然后小組代表展示。 利用例題,鞏固功率公式P=Fv的應(yīng)用三、歸納概括　課堂小結(jié) 學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境　導(dǎo)入新課 播放視頻“A級航空災(zāi)難——鳥撞飛機”,提出問題:為什么不起眼的小鳥會有如此大的威力,會造成這么大的損失呢?今天們學(xué)習(xí)“第3節(jié)　動能和勢能”,學(xué)習(xí)了本節(jié)后你會找到答案。  通過視頻引入,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲二、新課講解　探究新知 探究點一　能量 播放電影“彗星撞地球”片段、高速子彈射擊雞蛋、弓箭射氣球視頻,視頻結(jié)束后,課件展示相關(guān)圖片,視頻中哪些物體具有能量? 學(xué)生:彗星、子彈、弓箭。 教師:為什么說這些物體具有能量? 學(xué)生:這些物體能夠?qū)ν庾龉Α?歸納總結(jié): 1.物體能夠?qū)ν庾龉?我們就說這個物體具有能量,簡稱能。能量是表示物體做功本領(lǐng)大小的物理量。物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越大。 2.能量的單位:焦耳(J)。 探究點二　動能 (一)動能的概念 過渡:剛才視頻中提到的彗星、子彈、弓箭具有的能量有什么共同特點? 學(xué)生:以上物體的能量都是由于運動而具有的。 歸納:物體由于運動而具有的能,叫作動能。一切運動的物體都具有動能。 教師:請同學(xué)思考生活中哪些物體具有動能。 學(xué)生:運動的汽車、滾動的足球、臺風(fēng)、飛奔的獵豹…… 教師同時展示部分圖片。 (二)研究物體的動能跟哪些因素有關(guān) 小組合作學(xué)習(xí): 1.猜想動能的大小可能跟哪些因素有關(guān)?說出猜想,并說明猜想的依據(jù)。 可能跟物體的速度有關(guān)。汽車速度越快,發(fā)生事故時越嚴重。 可能跟物體的質(zhì)量有關(guān)。一輛汽車以同一速度運動,超載時事故更嚴重。 2.實驗中是怎樣反映鋼球動能大小的?利用了什么實驗方法? 通過被撞木塊運動的距離s來反映動能的大小。利用了轉(zhuǎn)換法。 3.探究動能大小與物體運動速度的關(guān)系,應(yīng)控制哪一個量不變,應(yīng)如何改變鋼球運動的速度? 鋼球的質(zhì)量不變(使用同一鋼球),使同一鋼球分別從斜面的不同高度由靜止開始滾下,觀察木塊被推動的距離。 4.探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)如何控制鋼球在水平面運動的速度相同? 改變鋼球的質(zhì)量(使用不同質(zhì)量的鋼球),從斜面的同一高度由靜止開始滾下,觀察木塊被推動的距離。 思考分析問題,從功的角度描述能量,建立能量的概念 小組合作學(xué)習(xí),設(shè)計實驗探究影響動能大小的因素,并進行實驗,歸納得出:物體動能的大小跟速度、質(zhì)量的關(guān)系小組合作進行實驗,收集實驗數(shù)據(jù),并歸納分析。 1.探究動能大小與速度的關(guān)系 讓同一鋼球分別從不同的高度由靜止開始滾下,撞擊木塊;觀察并測量木塊被撞出的距離。 2.探究動能大小與質(zhì)量的關(guān)系 讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下,撞擊木塊;觀察并測量木塊被撞出的距離。 實驗結(jié)束后,小組進行展示,小組間相互補充,教師做出評價。 實驗結(jié)論:物體動能的大小跟速度、質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越大。 思考并討論以下問題: 1.將質(zhì)量不同的鋼球放在斜面上同一高度處靜止釋放的目的:控制鋼球達到斜面底端時具有相同的初速度。 2.將質(zhì)量相同的鋼球由斜面上不同位置靜止釋放的目的:改變鋼球達到斜面底端時的初速度。 3.若實驗中木塊的質(zhì)量較大,為確保實驗現(xiàn)象明顯,應(yīng)如何改進? 可增大鋼球滾下的高度。 4.實驗中如果不用木塊,如何改進? 在桌上鋪一條毛巾,用鋼球在毛巾表面滾動的距離來反映動能的大小。 5.實驗結(jié)論的應(yīng)用:生活中超載、超速問題。 想想議議: 某段道路的標示牌顯示:小型客車最高行駛速度不得超過100 km/h;大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過80 km/h。請你利用物理知識解釋,為什么要對機動車的最高行駛速度進行限制?為什么在同樣的道路上,對不同車型會設(shè)定不一樣的最高行駛速度? 分析:同一輛汽車,質(zhì)量不變,速度越大,具有的動能越大,危害性越大。所以限制機動車的最高行駛速度才能保證機動車行駛的安全性。 車型不同,載重量不同,如果載貨車與小汽車的行駛速度相同,由于載貨車的質(zhì)量大,具有的動能大,則剎車時滑行的距離長,危害性大。所以質(zhì)量大的大型貨車最高行駛速度要小些。 小組間進行交流討論,以提高對實驗方案的優(yōu)化、改進 學(xué)以致用,從物理走向社會 探究點三　勢能 (一)重力勢能 1.播放“打樁機打樁的過程”和“高空拋物危險”的視頻。提出問題:重錘對樁做功了嗎?高空中的物體有沒有做功的本領(lǐng)?其原因是什么? 學(xué)生:重錘落下時對樁做了功,被舉高的重錘具有能量;同樣的道理,高空的物體也具有能量。 教師:這種能量是物體由于受到重力并處在一定高度時產(chǎn)生的,我們稱為重力勢能。 2.探究“影響重力勢能大小的因素” 提出問題:重力勢能大小可能與什么因素有關(guān)? 學(xué)生:物體離地面越高、質(zhì)量越大,一旦落到地面,做功越多,做功的本領(lǐng)越強。重力勢能的大小可能與物體離地面的高度、物體質(zhì)量等因素有關(guān)。 小組合作學(xué)習(xí),請同學(xué)按照剛才探究動能大小的影響因素實驗,設(shè)計實驗來探究影響重力勢能大小的因素。 小組展示實驗設(shè)計方案: (1)實驗器材:沙坑、桌腿尖的小桌、不同質(zhì)量的重物。 (2)實驗過程 ①探究重力勢能的大小與高度的關(guān)系:讓同一物體分別從不同的高度由靜止開始下落,觀察測量桌腿在沙坑下陷的深度。 ②探究重力勢能大小與質(zhì)量的關(guān)系:讓質(zhì)量不同的物體分別從同一高度由靜止開始下落,觀察測量桌腿在沙坑下陷的深度。 小組合作進行實驗,收集實驗數(shù)據(jù),分析歸納實驗結(jié)論,小組進行展示。 實驗結(jié)論:物體重力勢能的大小跟高度、質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量相同的物體,高度越高,它的重力勢能越大;高度相同的物體,質(zhì)量越大,它的重力勢能也越大。 (二)彈性勢能 課件展示:運動員在參加射箭比賽時,拉彎的弓為什么能將箭射出?蹦床比賽中,運動員為什么可以“跳” 這么高? 射箭比賽 蹦床比賽 學(xué)生:被拉彎的弓可以把箭射出去,發(fā)生形變的蹦床可以把人彈起,弓和蹦床能夠?qū)ν庾龉?說明它們具有能量。 教師:這種形式的能量是如何產(chǎn)生的? 學(xué)生:這種形式能量的產(chǎn)生是由于發(fā)生彈性形變的物體在恢復(fù)原狀時可以做功,因此具有能量。 通過實例,從做功的角度認識重力勢能的概念 設(shè)計實驗方案,知道比較重力勢能大小的方法 小組間進行分析論證,歸納得出結(jié)論,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體 通過實例,從做功的角度認識彈性勢能的概念觀察如圖所示的射箭比賽,會發(fā)現(xiàn)弓的形變程度越大,箭射得越遠。表明弓具有的彈性勢能越大。可見弓的彈性勢能與彈性形變程度有關(guān)。 彈性勢能的大小與物體的彈性形變程度有關(guān);同一物體,彈性形變越大,彈性勢能越大。 歸納總結(jié) ①彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫作彈性勢能。 ②物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。 通過實例,認識影響彈性勢能大小的因素三、歸納概括　課堂小結(jié) 學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境　導(dǎo)入新課 實驗引入:搭建小坡度的斜面,從斜面頂端由靜止釋放易拉罐,引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察現(xiàn)象。 提出問題:易拉罐沿不太陡的斜面滾下,為什么會沿斜面來回滾動,滾動幾次最終會停下來?今天我們學(xué)習(xí)“第4節(jié)　機械能及其轉(zhuǎn)化”,學(xué)習(xí)后你會找到答案。觀察演示實驗,思考問題,激發(fā)興趣,進入情景,主動參與到課堂學(xué)習(xí)中 二、新課講解　探究新知 探究點一　機械能及其轉(zhuǎn)化 (一)機械能 自主學(xué)習(xí),閱讀課本:什么是機械能?如何判斷機械能的變化? 學(xué)生:動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。 學(xué)生:機械能是動能和勢能的和,判斷機械能的變化要分別判斷動能和勢能的變化情況。 課件展示:判斷機械能的變化。 1.勻速上升的氣球:動能　　　　,勢能　　　　,機械能　　　　。? 2.勻速下降的氣球:動能　　　　,勢能　　　　,機械能　　　　。? 3.勻速水平運動的汽車:動能　　　　,勢能　　　　,機械能　　　　。? 4.加速上升的火箭:動能　　　　,勢能　　　　,機械能　　　　。? 5.邊灑水邊勻速行駛的灑水車: 動能　　　　,勢能　　　　,機械能　　　　。? 課件展示答案。 (二)動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化 學(xué)生實驗1:觀察滾擺的運動,小組討論滾擺在運動過程中能量的轉(zhuǎn)化。 小組展示:滾擺下降時,速度增大,動能增大,高度減小,重力勢能減小,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;滾擺上升時,速度減小,動能減小,高度增加,重力勢能增大,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。 學(xué)生實驗2:觀察單擺的運動,小組討論小球在運動過程中能量的轉(zhuǎn)化。 小組展示:單擺下降時,重力勢能減小,動能增大,在此過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;單擺上升時,動能減小,重力勢能增大,在此過程中,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。 提問:通過以上兩個實驗,我們可以得到什么結(jié)論? 歸納總結(jié)(課件展示):物體的動能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的,動能可以轉(zhuǎn)化為重力勢能,重力勢能也可以轉(zhuǎn)化為動能。 培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力 判斷機械能的變化情況,為下面學(xué)習(xí)機械能的轉(zhuǎn)化做鋪墊 學(xué)生參與實驗,從實驗現(xiàn)象分析歸納,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位(三)動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化 1.利用動能和勢能演示器進行實驗:彈簧固定在水平軌道末端,小球從斜面頂端由靜止?jié)L下,撞擊彈簧后又將沿水平軌道返回,接著滾上斜面。 討論整個過程中能量的轉(zhuǎn)化過程。 學(xué)生:重力勢能→動能→彈性勢能→動能→重力勢能。 2.播放蹦床比賽視頻片段,分析蹦床過程中能量轉(zhuǎn)化過程。 人在落下時,接觸蹦床前:重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;接觸蹦床后,重力勢能和動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。 人在上升時,離開蹦床前:彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能和動能;離開蹦床后,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。 (四)機械能守恒 1.兩名學(xué)生上臺演示:用繩子把一個鐵鎖懸掛起來。把鐵鎖拿近自己的鼻子,穩(wěn)定后松手,頭不要動。鐵鎖向前擺去又擺回來。鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎?小組討論分析整個過程能量的轉(zhuǎn)化并思考其中的原因。 學(xué)生:鐵鎖下降的過程是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,上升的過程是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。在上升和下降的過程中,鐵鎖和空氣之間存在摩擦,克服摩擦做功,消耗一部分能量,機械能減少,所以不會碰到鼻尖。 教師:如果整個過程中,鐵鎖和空氣之間沒有摩擦,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象。 學(xué)生:會碰到鼻子,因為整個過程中機械能沒有減少。 歸納總結(jié)(課件展示):如果只有動能和勢能相互轉(zhuǎn)化,盡管動能、勢能的大小會變化,但動能和勢能的總和不變?；蛘哒f,機械能是守恒的。 點撥:在物理學(xué)中常常出現(xiàn)“光滑的表面”“不計空氣阻力”“不計摩擦”等文字描述,表示沒有摩擦阻力,機械能是守恒的。 播放視頻——“機械能守恒”。 2.小組合作學(xué)習(xí):用機械能及其轉(zhuǎn)化解釋現(xiàn)象 (1)分析過山車在運動過程中的能量轉(zhuǎn)化情況,過山車為什么最終會停下來? 學(xué)生:從A到B的運動過程中,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能;從B到C的運動過程中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;從C到D的運動過程中,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。 學(xué)生:過山車運行過程中車與軌道之間有摩擦力,還受到空氣的阻力,機械能逐漸減小,過山車最終停下來。 與老師共同分析小球撞到彈簧到被彈開的過程中,動能與彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化情況,歸納出結(jié)論 通過親身實踐,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)分析歸納能力(2)拓展學(xué)習(xí):人造地球衛(wèi)星的機械能轉(zhuǎn)化。 1.衛(wèi)星在運動過程中機械能是否守恒? 2.衛(wèi)星由遠地點向近地點運動時,能量如何轉(zhuǎn)化? 3.衛(wèi)星由近地點向遠地點運動時,能量如何轉(zhuǎn)化? 學(xué)生:衛(wèi)星在大氣層外運行,不受空氣阻力,只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化,因此機械能守恒。 學(xué)生:衛(wèi)星在遠地點時勢能最大,當(dāng)它從遠地點向近地點運動時,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。 學(xué)生:衛(wèi)星在近地點時,動能最大,當(dāng)衛(wèi)星從近地點向遠地點運動時,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。 探究點二　水能和風(fēng)能的利用 自主學(xué)習(xí):總結(jié)水能和風(fēng)能的利用。 1.水能的利用 (1)古代對水能的利用:我們的祖先很早就制造了木質(zhì)水輪,讓流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動,用來汲水、磨粉、碾谷。 (2)水力發(fā)電:通過水輪機帶動發(fā)電機,可以將水的機械能轉(zhuǎn)化為電能。 2. 風(fēng)能的利用 (1)古代對風(fēng)能的利用:利用風(fēng)來驅(qū)動帆船航行,利用風(fēng)來推動風(fēng)車做功提取海水制鹽或提水灌溉水田。 (2)風(fēng)力發(fā)電:利用風(fēng)吹動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)車葉片的動能,再通過發(fā)電機或其他機器將動能轉(zhuǎn)化為電能。 播放視頻——“水能、風(fēng)能的利用”。 學(xué)以致用,從物理走向社會 運用機械能轉(zhuǎn)化與守恒的觀點分析水能、風(fēng)能的有關(guān)問題三、歸納概括　課堂小結(jié) 學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識,教師課件展示。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識和能力

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