11.3 动能和势能 教学设计 ---2024-2025学年人教版物理八年级下册

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 八年级 学期 春季 课题 第3节　动能和势能 编写教师 工作单位 指导专家 工作单位 工作单位 教学目标 物理观念 1．能说出能量与做功的关系。记住能的单位。 2．初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象。 科学思维 1．通过分析现象和抽象概括建立动能、重力势能、弹性势能的概念，发展科学思维。 2．能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。 科学探究 在探究动能、势能的大小跟哪些因素有关的实验过程中，学生能基于生活经验，提出动能、势能相关的研究问题，经历实验探究过程，运用转换的方法进行分析论证，提升科学探究能力。 科学态度与责任 1．在通过探究动能、势能的大小跟哪些因素有关的过程中，实事求是，提高严谨的科学思维态度。 2．通过解释生活现象，培养用能量的视角分析实际问题的能力。同时懂得遵循自然规律，增强社会责任感。 教学内容 教学重点 通过实验，探究动能的大小跟哪些因素有关。 教学难点 1．从做功的角度描述能量，了解能量和做功的关系。 2．实验探究中，学会用转换的方法分析动能、势能的大小。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【提出问题】 一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶遭到损毁，警察在现场只看到了一些碎的西瓜皮。经过分析，原来“罪魁祸首”正是这些西瓜皮。坚固的车顶居然能被小小的西瓜皮砸坏。 为什么西瓜皮有这么惊人的破坏力呢？西瓜皮有巨大的能量，这又是什么能量？ 学生观察思考。通过接下来的学习我们来寻找答案。 教师通过创设西瓜皮砸坏坚硬车顶的真实案例情境，引发学生思考。从生活中真实发生的“不可思议”的情境入手，激发学生学习欲望。 新知探究 一、能量 1．展示图片，提出问题： 以下物体的共同特征是什么？它们能否对物体做功？ 2．总结学生的猜想： （1）物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。 （2）能量的单位是焦耳。 （3）一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量就越大。 二、动能 1．展示视频和图片，提出问题： 这些能够对外做功、具有能量的物体，有什么共同特点？ 2．总结学生的猜想： （1）物体由于运动而具有的能，叫作动能。 （2）一切运动的物体都具有动能。 3．物体的动能大小与哪些因素有关 （1）设计实验 ①怎样比较物体的动能大小？ ②在实验过程中，需要研究的物理量是什么？ ③怎样控制钢球撞击木块时的速度大小？ ④通过什么物理研究方法来实现的？ （2）演示实验： ①让同一钢球分别从斜面上不同高度由静止开始滚下，使其到达水平面时以不同的速度撞击木块，观察塑料块被撞击后移动的距离进行比较。 ②让质量不同的小球分别从斜面上同一高度由静止开始滚下，使其到达水平面时以相同的速度撞击木块，观察塑料块被撞击后移动的距离进行比较。 （3）思考讨论 为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型会设定不一样的最高行驶速度？ 三、势能 1．展示图片，提出问题： 这些能够对外做功，具有能量的物体，有什么共同特点？ 2．总结学生的猜想： （1）在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫作重力势能。 3．物体的重力势能大小与哪些因素有关。 （1）分析高处的重锤如何获得更大的重力势能，得出重力势能的影响因素。 （2）思考讨论 我国的乌东德水电站的拦河拱坝高270 m。水电站满负荷发电时，一天的发电量就可以满足30万人1年的生活用电。 我国葛洲坝水电站的拦河坝高70 m。有人说前者水的重力势能比后者的大，这样的说法对吗？ 4．展示图片，提出问题： 这些能够对外做功，具有能量的物体，有什么共同特点？ 5．总结学生的猜想： （1）物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。 6．物体的弹性势能大小与哪些因素有关。 （1）分析射箭时弓如何获得更大的弹性势能，得出弹性势能的影响因素。 （2）思考讨论 请你判断下列物体具有哪种形式的能量： ①在水平公路上行驶的汽车； ②悬挂在天花板上的吊灯； ③在空中飞行的飞机； ④被拉开的弹弓。 学生通过观察图片，思考老师提出的问题，把“能”和前面学过的“功”联系起来。 学生思考，在老师的引导下逐步形成动能的概念。 学生思考讨论问题，解决问题的同时就完成了实验设计。 学生进行实验。多次实验，记录实验结果。分析得出结论。 结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 学生思考讨论问题，巩固新知。 学生思考，在老师的引导下逐步形成重力势能的概念。 学生思考讨论问题，解决问题，得出结论。 结论：质量一定时，物体的位置越高，具有的重力势能就越大；高度一定时，质量越大的物体具有的重力势能越大。 学生思考讨论问题，巩固新知。 学生思考，在老师的引导下逐步形成弹性势能的概念。 学生思考讨论问题，解决问题，得出结论。 结论：物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 学生思考讨论问题，巩固新知，区别动能和势能。 能量是较为抽象的概念，教师列举大量的实例，引导学生找出它们的共同特征，都能够对其他物体做功。从而引入能量的概念，将抽象的概念具体化。 教师通过创设情境启发学生有依据地提出猜想：运动物体的质量和速度都可能影响动能的大小。利用控制变量法，引导学生确定控制相同的因素和不同的因素。 同时，动能不易观察，利用“物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大”启发学生提出方案：通过比较运动的物体对外做功的多少来比较物体的动能大小。 教师展示打桩机工作的图片，提出问题：高高举起的重锤具有能量吗？如何判断它是否具有能量？引导学生分析打桩机工作时把重锤高高举起，重锤落下把桩打入地里，重锤对桩做了功，从而引入重力势能的概念。 为了加强对重力势能影响因素的应用，教师引导学生在讨论重力势能大小时，不能只考虑一个因素，需要两个因素同时考虑，培养学生严谨的科学思维。 弹性势能概念的引入同样是以能做功的物体具有能量的思想为基础，通过列举生活中的实例让学生感受到，发生弹性形变的物体在恢复形变时可以对外做功，由此可以说这个发生弹性形变的物体具有能量。 学以致用 1．一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶遭到损毁，警察在现场只看到了一些碎的西瓜皮。经过分析，原来“罪魁祸首”正是这些西瓜皮。 坚固的车顶居然能被小小西瓜皮击坏，这是什么原因呢？ 2．请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快？ 学生思考、回答。 应用动能和势能的知识分析实际问题，体会物理知识的应用价值，呼应新课导入。 课堂小结 学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。 培养学生总结归纳的能力。 板书设计 11.3　动能和势能 一、能量：物体能够对外做功，表示物体具有能量。 二、动能：物体由于运动而具有的能。 影响因素：物体的速度和质量。 三、势能： 1．重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。 影响因素：物体的质量和高度。 2．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。 影响因素：物体弹性形变程度和物体的材料。 6 学科网（北京）股份有限公司 $$