人教版八年级物理下册第十一章《功和机械能》（同步教学设计）

第第页人教版八年级物理下册第十一章《功和机械能》（同步教学设计） 课题第十一章第1节功1课时授课教师XXX授课类型新授课教学目标1.通过分析生活、生产中的实例，知道功的定义，能说出生活中做功的例子。2.通过观察演示实验和分析图片，理解功的两个必要因素，能说出不做功的例子。3.通过合作探究，理解功的单位与计算方法，能进行简单的计算。教学重点、教学难点重点：功的概念的理解。难点：判断力对物体是否做功以及功的计算。教学方法本节课在对功的讲授理解时通过自主学习—老师讲解—扩展分析,层层递进，让学生不断加深对功的认识和理解。认清做功和不做功的情况,并能正确判断。教学准备书、书包、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：如图甲所示，叉车用力托起货物，使货物在这个力的方向上发生了位置的移动。把货物举高是叉车工作的成效。如图乙所示，用力拉水平面上的汽车，汽车前进，汽车受到几个力的作用？哪个力的作用对汽车有了“成效”，作出了“贡献”呢？甲乙物理学中的功，主要吸收了“贡献”的意思。如果某个力对物体的移动作出了贡献，取得了成效，就说这个力对物体做了功。二、讲授新课知识点一力学中的功提出问题:功这个物理量和什么因素有关呢？多媒体展示：这两幅图中有什么共同的地方或共同的要素。学生回答：都有力，物体都移动了一段距离。提出问题：移动的距离和力之间有什么关系？学生回答：在力的作用下，在力的方向上移动的距离。自主学习：课本P63图11.1-3。甲：水平方向移动了距离但水平方向上却没有力；乙：用力而未移动距离。归纳总结：做功的两个必要条件：(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上移动的距离。教师讲解：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况，力对物体是否做功？(1)手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钩码做功？为什么？(2)用力推讲台，讲台没有动，人做功了吗？(3)用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？(4)人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？(5)人提一桶水沿水平方向前进，拉力做功了吗？(6)手提着钩码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？教师讲解：通过以上分析，我们看出，物理学中的做功与日常生活中工作的意思不同。日常生活中所说的工作包括一切消耗体力和脑力的劳动，但物理学中功的含义要狭窄且严格得多，即做功必须同时满足两个必要条件。想一想同学们一起做的提书包和提书的实验中，我们所说的“累”的程度大小，这个“累”字体现的含义是什么？归纳总结：不做功的三种情况(1)有力没有距离不做功，即物体受到力的作用，但保持静止状态(s=0，劳而无功)。(2)有距离没有力不做功，即物体在运动方向上不受力的作用(F=0，不劳无功)。(3)通过的距离与力的方向垂直不做功，即物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力垂直(F⊥s，劳而无功)。知识点二功的计算力学里所说的功包括两个必要的因素，作用在物体上的力越大，使物体在力的方向上移动的距离越大，这个力所做的功越多。功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。（1）功的计算式：W=Fs。（2）功的单位：焦耳（J），1焦=1牛·米。焦耳的物理含义：在1N的作用下，物体在这个力的方向上通过的距离是1m。典例提问：教材P64例题，学生读题后思考以下问题：（1）马运货物时拉力方向、重力方向各是怎样的？（2）货物运动距离是多少？货物运动方向与什么力方向一致？什么力在做功？（3）货物匀速运动说明拉力与摩擦力有什么关系？弄清以上问题后，学生阅读书上解题过程。例题延伸：在拉力和货物在拉力方向移动的距离不变的条件下，分别求出以下各种情况下马运货物所做的功。（1）改变货物质量。（2）改变拉力方向。（3）让雪橇在不同路面前进，使它做匀速直线运动或变速直线运动。归纳总结：力所做的功只跟力和物体在这个力的方向上通过的距离有关。跟受力物体质量、拉力方向、物体运动状态（匀速、加速或减速）等其他因素无关。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1节功一、力学中的功1.功的含义2.功的两个必要因素（1）作用在物体上的力;（2）物体在这个力的方向上移动的距离.缺一不可。3.不做功的三种情况(1)有力无距离→劳而无功。(2)有距离无力→不劳无功。(3)力与距离相互垂直。二、功的计算1.功等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。2.功的计算公式:W=Fs。3.在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J,1J=1。N·m。教学设计反思1.本节课注重学生理解能力的训练,通过一系列的实例,让学生尝试进行理论分析,达到真正理解的目的。同时结合练习进行突破,有效强化了学生运用所学知识解决实际问题的能力。2.公式W=Fs中的F、s是做功的两个必要条件。由于学生在解题能力上有差异,导致部分学生在解答灵活性、综合性较强的问题时还是有困难。因此在习题课上要有所侧重,要多给予学生解题方法上的指导,指导学生会审题,会找关键词、重点词,提高学生的思维能力,解答物理问题的能力。

课题第十一章第2节功率1课时授课教师授课类型新授课教学目标1.通过分析生产、生活中的实例，了解物体做功的快慢，引出功率的概念，并能通过类比的方法写出功率的定义式及其单位。2.通过分析生活中的实例说出功率的含义。3.能应用功率的定义式及变形公式进行简单计算。4.通过小组合作活动，能利用功率的概念设计测量生活中的功率大小。教学重点、教学难点重点：对“功率”概念的理解，包括功率的物理意义、计算公式、单位。难点：功率的计算公式的相关应用。教学方法本节课采用以讨论交流的科学探究方法为主,阅读、比较、讲解等方法为辅;设计简单易操作的测算功率的实验探究活动激发学生学习的主动性,保护学生的学习兴趣;用计算机多媒体课件辅助教学,创设情境,激发学生的学习兴趣,增加学生的阅读量,扩大知识面,也可节省许多板书时间,让学生在课堂中能有更多的时间自主讨论学习。在教学中,关注不同学生的个性差异,因人而异,根据学生对基础知识的掌握程度不同,让他们承担不同的任务,创造机会鼓励他们发挥所长,获得成功的喜悦,以促进全体学生共同发展。教学准备不同规格瓶装矿泉水、停表、米尺、多媒体课件等。教学过程一、新课引入多媒体展示：一个工人单独挖土和挖掘机挖土比较，哪一种方法更快？图中的情景说明了什么问题？类似的事例还有吗？教师通过所设计的情景，将学生引入怎样比较做功快慢的问题上，让学生发表自己的看法，初步知道物体做功是有快慢之分的。二、讲授新课知识点功率学生活动:探究比较做功快慢的方法（1）每组派一名同学，将15瓶矿泉水一瓶一瓶地从地面搬运到桌面上。用时少的同学获胜。（选三组为代表）个数/个时间/s第一轮1组152组3组（2）每组派一名同学来搬，每次只能搬一瓶。限时10s，瓶数多者获胜。（另选三组进行活动）个数/个时间/s第二轮4组105组6组（3）每组派一名同学来搬，一名同学将6瓶小瓶的矿泉水一瓶一瓶地从地面搬运到桌面上；另一名同学将6瓶大瓶的矿泉水一瓶一瓶地从地面搬运到桌面上。（另选两组进行活动）个数/个时间/s第三轮7组6小瓶8组6大瓶提出问题：参加活动的同学做功相同吗？所用时间相同吗？利用所学的知识，你是怎样比较做功快慢的？教师指导：提示学生根据速度的推导来比较做功的快慢，采用类比的方法来进行比较。归纳总结:比较运动的快慢（1）时间相同,比较路程。（2）路程相同,比较时间.（3）路程、时间都不相同时，用路程除以时间，以保证时间相同。自主学习：阅读课本P65功率相关知识，总结功率的规律。(1)功率的意义：用来表示做功快慢的物理量。(2)功率的定义：功与做功所用时间之比叫功率。通常用符号P表示。(3)功率的公式：P=eq\f(W,t)。(4)功率的单位：瓦特。在国际单位制中，W的单位是焦耳(J)；t的单位是秒(s)；P的单位是瓦特(W)。1瓦特=1焦耳/秒，1kW=103W物理方法：用已知物理量的比值定义新的物理量，是建立物理概念常用的方法。使用该方法能够进一步揭示和表述被探究对象的某些物理性质及变化规律，像我们已经研究过的速度就是用这种方法来定义的。巩固提高：例题1：用1N的力在2s内将物理课本从地上提高1m，你能算出这个力做功的功率吗？教师先引导学生求出所做的功，再求功率，这对学生巩固前后知识均有所帮助。同时推导出功率推导式：P=Fv。拓展应用：开车上坡时，司机往往会增大油门，减慢速度？这是为什么？(设计意图：注重知识迁移能力的培养，体验学以致用的乐趣。)例题2：体重为600N的爷爷与体重为300N的小孙子进行登楼比赛，楼高三层共10m。若：(1)爷孙两人同时从一楼起步，0.5min后同时到达三楼。(2)爷爷年纪大、身体较重，孙子登楼用了min，爷爷所用的时间是孙子的2倍。(3)孙子登楼用了0.5min，爷爷所用的时间是孙子的3倍。以上三种情况下，谁做功多？谁做功少？谁用的时间多？谁用的时间少？谁做功快？谁做功慢？引导学生回到前面所举的例子，通过讨论及训练，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。学生边思考，边动手进行计算解答。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2节功率1.物理意义：表示物体做功的快慢。2.定义：功与做功所用时间之比叫功率。3.定义式：P=eq\f(W,t)。4.单位：瓦特(W)1W=1J/s1kW=103W5.推导式：P=Fv。教学设计反思本节课教学设计按照新课标的要求和理念，为学生创设了一个熟悉的生活情境，引起学生的注意和思考，再通过小组讨论的方式逐步引导学生认识功率，最后让学生用所学知识解决实际问题，学生体会到学以致用的乐趣。教学实践证明，引导学生主动参与研究，教学效果更好。

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,我们就说这个物休具有能量。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.探究动能大小的影响因素提出问题：汽车速度越大，出事故越严重；一辆汽车以同样的速度运动，重载比空载时出事故更严重，动能的大小与什么因素有关呢？作出猜想：（1）动能与物体运动的速度有关。（2）动能与物体的质量有关。……教师指导：提供实验器材，指导学生分组实验。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。

课题第十一章第4节机械能及其转化1课时授课教师授课类型新授课教学目标1.通过生活实例和自主学习课本知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。2.能通过实验或实例，认识物体的动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象。3.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。教学重点、教学难点重点：动能和势能的相互转化。难点：能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。教学方法本节课首先运用多媒体展示具有动能和势能的物体在做机械运动,得出机械能的概念,再让学生进行滚摆和单摆的实验,来体验动能和势能的相互转化,学生认识机械能的转化后,再探讨机械能守恒的情况。教学准备易拉罐、木板、单摆、滚摆、锁、绳子、多媒体课件等。教学过程一、新课引入演示实验：搭建小坡度的斜面，从斜面顶端由静止释放易拉罐，引导学生仔细观察现象。提出问题：将一只易拉罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么出人意料的现象发生？二、讲授新课知识点一机械能及其转化多媒体展示：（1）如图甲所示，我们小时候玩过荡秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞，你知道在荡秋千的过程中小孩具有哪些能量吗？这些能量是怎样变化的？（2）小刚在玩弹弓的情景如图乙所示，小刚用形变的橡皮条将“子弹”弹射出去的过程中，具有哪些能量？这些能量是怎样变化的？甲乙提出问题：从以上两个实例中，你能够发现能量的变化有什么规律？学生根据上节课所学的知识，独立回答以上两个实例中的物体所具有的能量，然后小组讨论、交流分析出每一个阶段中能量的变化情况和能量变化的规律。教师引导：把每个小组的观点进行引导总结，利用多媒体展示分析过程。(1)荡秋千的过程可转化为如图所示的示意图，展开分析：A→B过程中具有的能量是势能和动能，其中能量的变化是重力势能减小，动能增大；B→C过程中具有的能量是动能和势能，其中能量的变化是重力势能增大，动能减小。(2)橡皮条将“子弹”射出的过程中，橡皮条具有弹性势能，“子弹”具有动能。橡皮条的弹性势能减小，“子弹”的动能增大。(3)在某一阶段能量的变化中，一种能量在减小的同时，另一种能量在增大。教师提问：减小的能量是消失了吗？增大的能量是创生出来的吗？动能和势能可以统称为什么能？交流分析：学生猜想，进行交流，阐明观点。猜想认为是减小的能量转化为增大的能量。归纳总结：动能和势能统称为机械能；动能和势能可以相互转化。滚摆实验：观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？提出问题：滚摆运动过程中能量的转化是怎样的？分析交流：最高点时，势能最大，动能最小。下降时，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。最低点时，重力势能最小，动能最大。教师讲解：动能的变化量等于势能的变化量。仿照滚摆下降过程的分析，得出滚摆上升过程中，滚摆的动能逐渐转化为重力势能。学生活动：把一把铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？学生体验：不能打到，因为有空气阻力。空气阻力越小，铁锁克服阻力做功就越少