第十章 第六节 合理利用机械能（教案）-【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年八年级下册物理沪科版（安徽专版）

第六节　合理利用机械能 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.建立能量的初步概念。 2.理解动能、重力势能的概念。 3.知道影响动能、势能大小的因素。 4.知道弹性势能。 5.知道机械能及其单位。 6.理解动能、势能的相互转化。 【能力目标】 通过探究影响动能和势能大小的因素,培养学生利用能量的观点分析问题的能力和意识。 【素养目标】 结合我国航天事业的发展,对学生进行爱国主义教育。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 影响动能和势能大小的因素。 【教学难点】 动能、势能的相互转化及相关现象的解释。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 随着社会的发展,高层建筑越来越多。每幢楼房都会有“请勿高空抛物”的标识,你知道高空抛物为什么会造成危险吗? 二、教学步骤 探究点1　动能与势能 [阅读课本]P206~207“我们知道……各具有什么能吗?” [思考]列举生活中一个物体对另一个物体做功的实例。 [提示]风可以推动帆船前进,张开的弓可以使箭射出,流动的水可以推动水轮机转动等。 [思考]一个物体对另一个物体做功,说明了什么? [小结]在物理学中,如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。 [思考]能的单位是什么? [提示]物体做功的过程就是能的转化过程,物体做的功越多,说明某种能转化为别的形式的能越多。因此,能的单位与功的单位相同,都是焦(J)。 [思考]电动机转动能够对别的物体做功,那么转动的电动机具有什么能? [提示]物体由于运动而具有的能叫做动能。 [思考]你还能列举一些生活中物体具有动能的实例吗? [提示]流动的风、运动的汽车、运动的火车、飞行的飞机等都具有动能。 [思考]被举高的铁锤能把铁钉钉进木头中,那么被举高的铁锤具有什么能? [提示]物体由于高度位置所具有的能叫做重力势能。 [思考]你还能列举一些生活中物体具有重力势能的实例吗? [提示]空中飞翔的小鸟、飞行的飞机、被举高的一切物体都具有重力势能。 [思考]压缩的弹簧可以将玩具车推动,那么压缩的弹簧具有什么能? [提示]物体因弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 [思考]你还能列举一些生活中物体具有弹性势能的实例吗? [提示]拉弯的弓、压弯的枝条、拉长的橡皮筋等都具有弹性势能。 [思考]有没有物体既具有动能又具有势能呢? [提示]空中飞翔的小鸟,既具有动能又具有势能;升空的火箭,既具有动能又具有势能。 [归纳提升]机械能包括动能和势能;势能包括重力势能和弹性势能。 [实验]探究动能的大小跟哪些因素有关。 [思考]让钢球从不同高度滚下的目的是什么? [提示]钢球从不同高度滚下,到达斜面底端时的速度不同。 [思考]同一高度滚下的木球和钢球,哪个物理量相同? [提示]从同一高度滚下,可以控制到达水平面的速度相同。 [思考]实验中是如何比较钢球或木球动能大小的呢? [提示]木块运动的距离越远,说明小球对木块所做的功越多,小球具有的动能越大。可通过比较木块运动的距离,比较小球动能的大小。 [思考]如果水平面光滑,还能采用这种方法比较动能的大小吗? [提示]如果水平面光滑,则木块不受摩擦力的作用,将永远运动下去,所以无法通过比较木块运动距离的方法来比较物体动能的大小。 [思考]通过这个实验可以得出动能的大小与哪些因素有关呢? [归纳提升]物体的动能与物体的质量和速度有关。质量越大,速度越大,物体具有的动能越大。 [实验]探究势能的大小跟哪些因素有关。 [思考]实验中让同一物体从不同高度下落,冲击小方桌。这是为了探究重力势能与什么因素有关? [提示]同一物体质量相同,改变物体的高度,是为了探究重力势能与高度的关系。 [小结]质量相同时,物体被举得越高,小桌下陷得越深。 [思考]实验中让不同质量的物体从同一高度下落,冲击小方桌。这是为了探究重力势能与什么因素有关? [提示]实验控制了高度相同,改变了物体的质量,是为了探究重力势能与质量的关系。 [小结]高度相同时,质量越大,小桌下陷得越深。 [思考]实验中是如何比较物体重力势能大小的呢? [提示]小方桌下陷的深度越大,说明物体对小方桌所做的功越多,即被举高的物体具有的重力势能越大。 [思考]通过这个实验可以得出重力势能的大小与哪些因素有关呢? [归纳提升]物体的重力势能与物体的质量和被举的高度有关。物体被举得越高,质量越大,它具有的重力势能就越大。 [思考]在拉弓射箭时,弓拉得越满,放手后,箭就射得越远,这说明了什么? [提示]弓拉得越满,说明弓的弹性形变程度越大;箭射得远,说明做的功多,弓的弹性势能大,所以物体的弹性形变程度越大,具有的弹性势能就越大。 [思考]你能列举弹性势能与形变程度有关的实例吗? [提示]弹弓的橡皮筋拉得越长,“子弹”被射得越远。 探究点2　动能和势能的相互转化 [思考]观察图10⁃44,滚摆上升到最高点时,具