教科版初中物理八下12.1　机械能 教案

PAGE112.1机械能【学习目标】1．理解动能、重力势能的初步概念，知道什么是弹性势能；2．知道动能和势能的大小跟什么因素有关。3．通过观察、归纳概括得到动能、势能的概念；【教学重难点】重点：动能和势能的概念及动能和势能的大小与什么因素有关。难点：动能和势能的大小影响因素的探究。【教学方法】实验法、讨论法、归纳法．【教学过程】一、新课导入：提到能，我们能想到很多，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，能与功有着密切的联系。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，具有热能。自然界中，能的形式很多，今天我们学习最常见的能的形式——动能和势能。二、新课讲授：(一)动能1．能量教师列举以下几种情境：(1)运动的小球将竖立在桌子上的粉笔撞翻，推动物体做功；(2)被高举的小球下落在平整的橡皮泥上，打出了很深的坑痕，对物体做功；(3)被压缩的弹簧将小球弹起，对小球做了功。师生共同分析总结：运动的小球、被高举的小球、被压扁的弹簧的共同特征就是这些物体能够做功，是因为具有能量。一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。教师引导学生思考交流：(1)一个物体具有能，并不是说它一定做了功或正在做功，而是它能够做功，可以做功；(2)一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大；(3)能的单位与功的单位一样，都是焦耳，符号为J。2．动能教师利用课件展示：高速行驶的列车奔腾的黄河水教师并列举出如下情境：①急流的河水把石头冲走；②飞行的子弹；③风吹动帆船航行……学生小组内思考交流找出这些事例所具有的共同特征：①这些物体都在运动；②这些物体都能做功，它们都具有能。教师点拨，师生共同归纳总结：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。学生举例哪些物体具有动能．教师提出问题：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。学生讨论并回答：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。3．动能的大小跟哪些因素有关实验器材：钢球、斜面、滑槽、木块。教师引导学生思考：(1)你能让钢球具有动能吗？(2)你能让钢球做功吗？交流讨论：每次实验中钢球的动能一样大吗？你是怎样比较钢球的动能大小的？用到了什么方法来研究问题？方法点拨：把钢球动能的大小转换成木块被推动距离的长短，此处运用了转换法。【设计实验】小组合作，交流讨论设计方案。(1)你计划采取什么科学方法来研究自己的实验课题？(2)如何改变速度？如何改变质量？如何设计实验方案？引导学生以小组为单位进行讨论，并利用手中的器材设计实验证明自己的观点。教师巡视，并给予必要的点拨。动能大小与速度的关系。钢球从滑槽上滚下，在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离。【进行实验】教师组织学生实验，并巡视解决学生在实验中出现的问题。1．让同一个钢球从不同的高度滚下，看哪次木块被撞得远。2．用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，看哪个钢球把木块撞得远。教师点拨：让同一个钢球从不同的高度滚下，这是控制质量相同，来研究速度与动能的关系；换用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，这是控制速度相同，研究质量与动能的关系．这种研究方法被称为“控制变量法”。【分析论证】组织学生展示实验结果。1．同一个钢球从越高处滚下，速度越大，木块被撞得越远。2.质量大的钢球与质量小的钢球，从同一高度滚下，质量大的钢球把木块撞得远。【实验结论】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。【想想议议】比一比行驶的小型客车和大型客车，谁的动能大？教师引导：汽车的动能较大有没有安全隐患？怎么办呢？在高速路上怎样限制大型和小型客车的车速呢？解决措施：限制超载、限制超速；大型客车质量大限速小些，小型客车质量小限速大些。了解一些物体的动能：物体动能/J抛出去的篮球30行走的牛60从10m高处落下的砖块2.5×102跑百米的运动员3×103飞行的步枪子弹5×103行驶的小汽车2×105(二)重力势能1．重力势能【课件展示】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？学生思考：洪水从高处流下，山上的石头从山上滚落，都可以做功，说明高处的物体具有能量。师生共同总结：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做重力势能。2．重力势能的大小跟哪些因素有关【进行实验探究】小方桌的桌腿放置在沙箱的沙面上，让重物从某一高处自由下落撞击小方桌，小方桌下陷得越深，重物的重力势能就越大。(1)让同一重物从不同的高度自由下落撞击小方桌，比较小方桌下陷的深度。(2)让不同质量的重物从同一高度自由下落撞击小方桌，比较小方桌下陷的深度。【实验现象】(1)同一个重物从越高处下落撞击小方桌，小方桌下陷得越深。(2)从同一高度下落，质量大的重物比质量小的重物把小方桌撞击得更深些。【分析归纳、实验结论】物体重力势能的大小与物体质量和被举高度有关，在质量一定时，高度越大，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大。教师提问：你知道生活中重力势能的应用吗？学生交流应用：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储存更多的水、将水位提高，尽量使水的重力势能更大。【例题】在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示．球从较高处下落形成的圆斑是图中________(选填“A”或“B”)，由此可知重力势能大小与________有关。【答案】B高度(三)弹性势能【课件展示】撑竿跳高拉弯的弓演示实验：用弹弓射纸团。提出问题：不拉弹弓，弹弓能把纸团射出去吗？拉长的弹弓具有能吗？学生讨论得出弹性势能的概念：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。学生思考讨论：如何用弹弓将纸团射得更远。学生认真观察每次弹射的距离的不同，同时观察橡皮筋被拉长的距离的不同。师生归纳明确：物体弹性势能的大小与物体的形变程度和物体本身的因素有关。对于同一材料，发生弹性形变的程度越大，弹性势能就越大。学生举例：生活中弹性势能的应用有哪些？三、课堂练习：1．下面关于能的说法正确的是()A．只有正在做功的物体才具有能量B．具有能的物体都在做功C．不做功的物体就不具有能D．能够做功的物体，它一定具有能2．下列物体具有动能的是()A．静止在高山上的石头B．被拉开的弓C．举重运动员举起后静止在空中的杠铃D．百米跑道上正在比赛的运动员3．下列说法正确的是()A．静止的物体一定不具有能B．运动的物体由于没有对别的物体做功，所以不具有能C．只有物体被举高了才具有能D．势能包括弹性势能和重力势能【答案】1.D2.D3.D四、课堂小结：通过本节课的学习，你学到了什么？有什么成功的体会和经验？1．学习了能量、动能、重力势能、弹性势能。2．通过实验探究我们知道了影响动能、重力势能和弹性势能大小的因素。3．实验过程中，还学到了物理实验探究中经常用到的方法——控制变量法。五、作业布置： 完成配套课后练习。【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：物体由于高度所具有的能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【课后反思】这节课首先利用具体情境来调动学生学习的积极性，增强学生学习的动力。然后引导学生进行分析思考