内容正文:
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课题
第十一章 第3节 动能和势能
1课时
授课教师
授课类型
新授课
教学目标
1.通过分析实例,能从做功的角度描述能量,知道能量的单位。
2.通过实例分类和分析,初步认识动能、势能的概念,并能运用其解释相关的现象。
3.通过实验探究,了解动能、势能大小的影响因素。
教学重点、教学难点
重点:动能和势能概念的归纳和总结。
难点:探究动能和势能的影响因素。
教学方法
本节课的学习,要使学生了解控制变量的研究方法,在教学过程中引导学生如何进行实验设计、实验操作、怎样对实验数据进行分析得出实验结论和总结出物理规律,这就要指导学生主动地根据实验逐项观察、逐项分析、再综合考查、综合分析,达到从实践到认识上的飞跃。另外要学生充分利用课本“想想议议”帮助理解,拓宽知识。从而培养学生自主探究的学习能力,逻辑思维能力,同时能初步地体会物理学研究的一些基本思想和方法。
教学准备
质量不同的钢球、轨道、木块、刻度尺、质量不同的铁块和木块、小桌、沙坑、多媒体课件等。
教学过程
一、新课引入
多媒体展示:播放一段小鸟撞击飞机的视频,再让学生阅读《飞机“怕”小鸟》的报道。
学生思考:不起眼的小鸟为什么会有如此大的威力?
二、讲授新课
知识点一 动能
1.概念
教师讲解:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。能量与功的单位一样都是焦耳。一个物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。
提出问题:什么情况下物体具有动能?
交流分析:急流的河水能把石头冲走,流水能做功;飞行的子弹能把木板打穿,飞行的子弹能做功;风吹动帆船航行,空气流动形成的风能做功。这些物体能做功,它们都具有能。它们的能量是由于物体运动才具有的。水由于流动、子弹由于飞行、空气由于流动而具有能。
归纳总结:物理学中,把物体由于运动而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有动能。
提出问题:判断下列物体中哪些具有动能?——静坐的人、足球场上奔跑的运动员,炮膛中准备发射的炮弹、从飞机上投下的炸弹、被电风扇吹动的空气。
交流分析:运动员,炸弹和空气是运动的,具有动能;人和炮弹是静止的,所以不具有动能。
2.研究物体的动能与哪些因素有关
如课本图11.3-2所示,钢球从斜槽上高为h处滚下,在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后,将木块撞出的距离为s。在同样的水平面上,木块被撞得越远,说明钢球对木块做的功就越多。木块被撞的远近反映了钢球动能的大小。
教师指导:提供实验器材,指导学生分组实验。
探究1:动能大小与质量的关系
(1)使小钢球从某一高度由静止开始滚下,注意观察木块被推的距离。
(2)换一个质量大的钢球,从同一位置由静止开始滚下,到达平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度,再观察木块被推动的距离。
很显然,第二次木块被推的距离比第一次远得多。说明大钢球做的功多,也就是大钢球具有的动能大。
提出问题:这个实验说明了什么?
归纳总结:这个实验说明了物体的动能大小跟它的质量有关,速度相同时,质量越大,动能越大。
探究2:动能大小与速度的关系
(1)让钢球从比较低的位置由静止开始滚下。
(2)让同一钢球从比较高的位置由静止开始滚下。比较两次实验中木块被推的距离大小。
很显然,钢球从更高的位置滚下来,到达水平面上时具有更大的速度,木块被推得更远。
提出问题:这个实验说明了什么?
归纳总结:这个实验说明同一个物体速度越大,动能越大。
实验结论:物体的质量越大,速度越大,动能就越大。
学以致用:道路上我们总会看见警示牌,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,对不同的车型设定不一样的最高行驶速度?
知识点二 势能
1.概念
多媒体展示:洪涝灾害
提出问题:洪水的动能会产生危害,同时还会引发一些灾害,如山石滚落,山上的石头具有能吗?
学生活动:请一位同学把铅球举起,再将铅球自由释放,然后说一说两种情况下的感受。
交流分析:被举高的铅球使人感到危险,自由释放后落地,会将地面砸出一个坑,铅球做了功,说明高处的铅球具有能量。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,叫重力势能。
归纳总结:物体重力势能的大小跟质量和高度有关。物体的质量越大,高度越高,它具有的重力势能越大。
提出问题:你知道生活中重力势能的应用吗?
交流分析:打桩机,其重锤质量大,工作时举得高,增大重锤的重力势能;水力发电站修筑拦河坝贮存更多的水,将水位提高,使水的重力势能提高。
2.探究重力势能的影响因素
提出问题:物体从高处落下,砸在松软的泥土上,物体所处高度越高、质量越大,坑砸的越深,重力势能的大小与什么因素有关呢?
作出猜想:
(1)与物体的高度有关。
(2)与物体的质量有关。……
教师指导:提供实验器材,指导学生分组实验,如图所示。
学生实验:探究重力势能大小的影响因素
(1)根据器材和已有猜想思考讨论:物体重力势能的大小如何进行比较?
(2)学生讨论并制定方案后合作完成实验,分析结论。
归纳总结:物体重力势能的大小跟质量和高度有关。物体的质量越大,高度越高,它具有的重力势能就越大。
3.弹性势能
(1)弹性势能的概念:
多媒体展示:拉弯的弓;拉伸的橡皮筋;压弯的跳板等。
交流分析:弓、橡皮筋、跳板都能对外做功,因此都具有能量,并且它们的共同特点是都发生了弹性形变。
归纳总结:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
(2)弹性势能大小的影响因素
交流分析:弓拉的越弯,会把箭射得越远;橡皮筋拉的越长,会把石子射得越远;跳板压得越弯,会把人弹得越高……
归纳总结:弹性势能的大小与弹性形变的大小有关。
三、课堂小结
回顾本节课你学到了什么?梳理本节知识要点。
四、板书设计
第3节 动能和势能
一、动能
1.能量:物体能够对外做功。
2.动能:物体由于运动而具有的能。
3.物体的质量越大,速度越大,它具有的动能越大。二、势能
1.重力势能:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
2.物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大。
3.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。
4.物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
教学设计
反思
本节课主要的教学内容有动能、势能的概念、探究动能和势能的影响因素。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。
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