11.3 动能和势能（教学设计）-2022－2023学年人教版八年级物理下册

第十一章功和机械能第 3节　动能和势能 教学目标 （一）知识与技能 1、理解能量的概念。 2、通过实例理解动能和势能的概念。 3、知道动能和势能的大小和什么因素有关 （二）过程与方法 通过实验探究，了解动能、重力势能的大小各与什么因素有关，并能解释简单的现象；进一步体会控制变量法在研究物理问题中的作用。 （三）情感·态度·价值观 进一步认识物理知识在实际生活中的作用，增强学习物理的主动性；培养学生良好的科学态度和实事求是的科学精神。 教学重难点：通过实验，了解动能和势能的相互转化 教学过程 （一）引入新课学生看一则故事：《愤怒的小鸟与高铁相撞》。出示多媒体课件。学生思考讨论： （1）小鸟的质量很小，而高铁列车的玻璃强度很高，生活中飞行的小鸟尚且不能把家庭窗户的普通玻璃撞碎，为何能把强度远远高于普通玻璃的高铁列车玻璃撞碎呢？ （2）这种力量哪里来的呢？让我们走进今天的课程，在新课中去寻找答案。 （二）讲授新课 1、能量多媒体出示图片，“不同形式的能量”　 流动的水能把石头冲走 高举的重锤 能把地面砸陷 拉弯的弓能把箭弹射开 学生思考讨论：以上场景中流动的水冲走石头时、高举的重锤把地面砸陷时、拉弯的弓把箭弹射开时，分别对石头、地面和箭做功了吗？你是如何判断出来的？静止的水、放在地面上的重锤、没有拉开的弓能分别对石头、地面和箭做功吗？ 教师引导学生得出能量的概念：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能；一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大；能的单位是焦耳（J）。流动的水、高举的重锤、拉弯的弓都具有的能量，他们具有的能量形式又各不相同。 2.动能下面请同学们看下面的图片 （多媒体出示课件：运动的保龄球撞击木瓶） 学生思考讨论：保龄球是因为什么原因而具备了对外做功的本领？除了刚才的物体，大家还知道哪些物体具有动能？请列举。 教师总结：物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 提出问题：一个物体的动能大小会与哪些因素有关系呢？请大家猜想。 探究课题：影响动能大小的因素有哪些？ （1）与速度有关 （2）与质量有关 （3）...... 学生思考讨论：一个物理量与多个因素有关时，我们应该采用什么研究方法才能准确探究这个物理量与各个因素的关系？ （学生回答：控制变量法） 具体到探究影响物体动能大小的因素时应该如何操作？ 教师引导并解释实验设计：钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。 运动的钢球 A碰上物体 B后，能将 B推动一段距离。 学生思考讨论：B被推得越远，说明什么？ （A对 B做的功就越多，A的动能也就越大）教师引导总结： 像这种利用观察 B移动的距离来判断 A动能大小的方法叫做转换法。观看网络资源： 《影响物体动能大小的因素》演示实验视频。学生思考讨论： （1）把质量不等的钢球放在斜面同一高度释放，目的是什么？ （2）物体速度相同时，动能大小与物体质量有什么关系？ （3）物体质量相同时，动能大小与物体速度有什么关系？　　 教师引导总结： 影响动能大小的因素：质量和速度。在速度相同时，物体的质量越大，动能越大；在质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 学生思考讨论：交通部门为什么要对车辆进行限速？为什么同一路段不同车辆限速不同？观察几组物体动能的数据，思考讨论根据数据推断，质量和速度相比，哪个因素对物体的动能影响更大？（速度）学生思考讨论并回答课前故事《愤怒的小鸟》中的问题。 （三）势能 　1、什么样的物体具有重力势能？学生思考讨论：人们在打桩时，为什么必须把重锤高高举起？静止在桩子表面的重锤能把木桩打入地里吗？教师引导：因为被举高的重锤受到竖直向下的重力，重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将木桩打入地里。一个重锤如果静止地压在本桩上是不能做功的。重锤只有在被举高的情况下才能做功，即重锤被举高时才具有做功的本领——能。被举高的物体具有的能叫重力势能。　 2、重力势能的大小跟哪些因素有关。请大家做出猜想。探究课题：影响重力势能大小的因素有哪些？ （1）被举的高度 （2）物体质量 （3）......学生思考讨论：探究影响重力势能大小的因素有哪些应该采用什么研究方法？具体到探究影响物体重力势能大小的因素时应该如何操作？ 教师引导并解释实验设计： A:将同一重锤举高到不同高度后让其自由下落，撞击木桩，观察每次木桩下陷的程度。 B:将不同质量的重锤，举高到同一高度后让其自由下落，观察每次木桩下陷的程度。学生思考讨论：本实验设计中，哪个地方用到了转换法？是怎样转换的？观看网络资源：《影响物体重力势能大小的因素》演示实验视频。 学生思考讨论： （2）物体质量相同时，重力势能大小与物体被举高的高度有什么关系。 （3）物体被举高的高度相同时，重力势能大小与物体质量有什么关系？