12.1 动能与势能(教案)2024-2025学年教科版八年级物理下册

1 动能与势能 素养目标 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。 教学重点和难点 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。 教学过程 情景导入 我们在日常生活中经常提到能，诸如热能、电能、能源开发等等。“能”是物理学中的一个重要概念，能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。电流能做功，具有电能；燃料燃烧放热可以做功，有热能。自然界中，能的形式很多，今天我们学习最常见的能的形式——机械能。 教学活动  一、动能 列举日常生活中常见的具有动能的物体。     有条件的可以幻灯片演示：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…… 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。　　 提问 : 是什么原因使它们都能够做功的？它们有什么共同特点？ 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作动能。     教师引导学生举例生活中具有动能的物体。     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？ 阅读教材P112，讨论交流：限速标志牌。如图12-1-3。 （1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制呢？ （2）对于相同的道路，为什么针对不同的车型设定不一样的最高限速呢？ 学生讨论交流：为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？，为什么针对不同的车型设定不一样的最高限速？ 教师总结：汽车速度越快，出事故时破坏就越严重，这说明物体动能的大小同它的运动速度有关。质量相同的物体，速度越大动能越大。一辆汽车以同一速度运动，重载比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还跟物体的质量有关。速度相同的物体，质量越大动能就越大。 总之，物体的质量越大，速度越大，动能就越大 。 二、势能 1.重力势能。 概念引入：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。 　　提问：举高的物体具有能量吗？也就是说具有做功的能力吗？ 　　例如：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碾米，磨面。它们都具有做功的能力，也就是说它们都有能量。 　　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的方向。我们把 受到重力的物体被举高而具有的能量叫作重力势能。 让学生列举具有重力势能的物体的例子。见教材P113图12-1-5。 试问树上的苹果有重力势能吗？     反问：苹果没有做功啊，为什么有能量呢？     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。重力势能的大小和什么因素有关？ 阅读教材P113，做“演示实验：重力势能的大小与哪些因素有关”。如图12-1-6所示。 1．实验器材：小桌、铁块、水槽、细沙。 思考问题： (1) 如何测出重力势能的大小呢？ (2) 怎样才能快速地将小桌打入细沙呢？ 2．实验步骤： 用不同质量的铁块从不同高度落下，撞击小桌桌面，观察桌腿陷入细沙的深度。 3.实验结论： 质量不同的铁块从同一高度落下时，质量越大的铁块，桌腿陷入细沙的深度越深；质量相同的铁块从不同高度落下时，高度越高的铁块，桌腿陷入细沙的深度越深。     总之：物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 2.弹性势能。     演示并说明： 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。     压缩的弹簧使小钢球在桌面上滚动，也能够做功。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？ 　 有弹性的物体, 在被外力改变形状时会产生一个弹力来对抗这种形变。这种形状的改变是一种弹性形变。发生弹性形变后的物体产生的弹力可以做功，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。     请列举具有弹性势能的物体。见教材P114图12-1-7。 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。 如弹簧被压缩不同长度使放在上面的小球弹起的高度不同。 提问：如果外力撤消，物体恢复原状，这时物体有没有弹性势能呢？ 通常，把重力势能和弹性势能统称为势能。 板书设计 1 动能与势能 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。 学科网（北京）股份有限公司 $$