【物理】《动能和势能》（教学设计）-2024-2025学年人教版（2024）初中物理八年级下册

《动能和势能》（教学设计）-2024-2025学年人教版（2024）初中物理八年级下册教材分析1.地位与作用：《动能和势能》是新教材人教版（2024）初中物理八年级下册第十一章《功和机械能》中的第3节。功和能是物理学中的重要概念，而动能和势能作为机械能的两种基本形式，是后续学习机械能及其转化、功和功率等知识的基础，在整个力学知识体系中起着承上启下的作用。

2.内容结构：本节内容主要由“动能”“重力势能”“弹性势能”三部分构成。教材首先通过大量生活实例，如飞行的子弹、流动的水等，引出能量的概念，让学生对能量有初步的感性认识。接着，分别阐述动能、重力势能和弹性势能的定义，并通过实验探究影响它们大小的因素。教材注重理论与实践相结合，通过实验引导学生观察、思考、分析，培养学生的科学探究能力和思维能力。

3.与前后知识的联系：本节内容与前面所学的运动、力等知识密切相关。物体的运动状态决定了它是否具有动能，而重力、弹力等力的作用与重力势能、弹性势能紧密相连。同时，本节知识也是后续学习机械能守恒定律、能量转化和守恒定律的基础，为学生理解更复杂的能量现象和规律奠定基础。学情分析1.知识基础：学生在之前的物理学习中，已经掌握了运动、力等基础知识，对物体的运动状态和力的作用有了一定的认识。这为他们理解动能和势能的概念提供了一定的知识储备。但对于能量这一较为抽象的概念，学生可能还存在理解上的困难。

2.认知特点：八年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的实验现象充满兴趣，具有较强的好奇心和求知欲。但在分析实验现象、归纳总结物理规律等方面，还需要教师的引导和帮助。

3.学习能力：学生已经具备了一定的自主学习能力和小组合作能力，但在实验设计、数据处理和分析等方面，能力还参差不齐。部分学生可能在实验操作和观察中存在困难，需要教师给予更多的指导和关注。教学目标1.知识与技能目标：

理解动能、重力势能和弹性势能的概念，能举例说明物体具有动能、重力势能和弹性势能。

通过实验探究，知道影响动能、重力势能和弹性势能大小的因素。

能解释一些有关动能、重力势能和弹性势能的简单生活现象。

2.过程与方法目标：

通过观察、实验和分析，培养学生的观察能力、实验操作能力和分析归纳能力。

经历探究影响动能、重力势能和弹性势能大小因素的过程，体会控制变量法在科学探究中的应用。

学会运用类比、归纳等方法理解物理概念和规律。

3.情感态度与价值观目标：

通过实验探究活动，激发学生对物理的学习兴趣，培养学生的科学探究精神和合作意识。

让学生体会物理知识与生活的紧密联系，认识到物理知识在生产、生活中的广泛应用，提高学生学习物理的积极性和主动性。教学重难点1.教学重点：

动能、重力势能和弹性势能的概念。

探究影响动能、重力势能和弹性势能大小的因素。

2.教学难点：

理解影响动能、重力势能和弹性势能大小的因素，以及这些因素与能量大小之间的关系。

掌握控制变量法在实验探究中的应用，能设计合理的实验方案进行探究。教学策略1.讲授法：讲解动能、势能的概念、影响因素等重要知识点，使学生系统地掌握知识。

2.实验探究法：通过设计实验，让学生亲身体验和观察，探究影响动能、势能大小的因素，培养学生的探究能力和实践能力。

3.讨论法：组织学生讨论实验现象、结果和生活中的相关实例，激发学生的思维，促进学生之间的交流与合作。

4.多媒体辅助教学法：利用图片、视频等多媒体资源，展示生活中动能和势能的实例，使抽象的知识形象化，帮助学生理解。

5.类比法：将动能、势能与生活中常见的事物进行类比，帮助学生更好地理解抽象的概念。教学过程教学环节具体内容设计意图导入新课展示一些生活中的图片或视频，如飞驰的汽车、从高处落下的苹果、被拉开的弹弓等。

提问：这些物体都在做什么？它们有什么共同特点？

引导学生思考并回答，引出本节课的主题——动能和势能。从生活实例出发，激发学生的学习兴趣，引起学生的好奇心和求知欲，自然地导入新课。新课教学能量的概念

展示一些物体能够做功的实例，如水流推动水轮机转动、汽车撞击障碍物等。

讲解：物体能够做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。能量的单位是焦耳，简称焦，符号是J。

举例说明一些常见物体具有的能量，如运动的篮球具有能量，因为它能撞击其他物体做功；被举高的杠铃具有能量，因为它落下时能对地面做功等。

提问：生活中还有哪些物体具有能量？

学生思考回答，教师进行点评和补充。通过具体实例，帮助学生理解能量的概念，让学生认识到能量是与做功紧密相关的物理量，培养学生从生活中发现物理问题的能力。动能

展示一些运动物体的图片或视频，如奔跑的运动员、飞行的飞机等。

讲解：物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。

实验探究：影响动能大小的因素

提出问题：动能的大小与哪些因素有关？

引导学生猜想：动能可能与物体的质量和速度有关。

设计实验：

介绍实验器材：斜面、小车、木块、砝码等。

讲解实验方法：控制变量法。探究动能与速度的关系时，控制小车的质量不变，让小车从不同高度由静止滑下，观察小车推动木块移动的距离；探究动能与质量的关系时，控制小车下滑的高度不变，改变小车的质量（在小车上添加砝码），观察小车推动木块移动的距离。

进行实验：教师演示实验，学生观察并记录实验现象。

实验现象：

探究动能与速度的关系时，小车从越高的位置滑下，推动木块移动的距离越远。

探究动能与质量的关系时，质量越大的小车，推动木块移动的距离越远。

分析归纳：引导学生分析实验现象，得出结论：运动的物体速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。

学以致用：让学生解释一些生活中与动能有关的现象，如为什么汽车行驶时要限速？为什么质量大的货车刹车距离更长？通过展示实例和实验探究，让学生直观地认识动能，理解影响动能大小的因素。培养学生的观察能力、实验操作能力、分析归纳能力和运用物理知识解决实际问题的能力，让学生体会控制变量法在科学探究中的重要性。重力势能

展示一些被举高物体的图片或视频，如高处的吊灯、山顶的巨石等。

讲解：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。

实验探究：影响重力势能大小的因素

提出问题：重力势能的大小与哪些因素有关？

引导学生猜想：重力势能可能与物体的质量和被举高的高度有关。

设计实验：

介绍实验器材：小桌、沙子、砝码、重物等。

讲解实验方法：控制变量法。探究重力势能与高度的关系时，控制重物的质量不变，让重物从不同高度自由落下，观察小桌陷入沙子的深度；探究重力势能与质量的关系时，控制重物下落的高度不变，改变重物的质量，观察小桌陷入沙子的深度。

进行实验：可以让学生分组进行实验，教师巡视指导，确保实验安全和顺利进行。

实验现象：

探究重力势能与高度的关系时，重物从越高的位置落下，小桌陷入沙子的深度越深。

探究重力势能与质量的关系时，质量越大的重物，小桌陷入沙子的深度越深。

分析归纳：引导学生分析实验现象，得出结论：物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能就越大。

学以致用：让学生解释一些生活中与重力势能有关的现象，如为什么高处的物体落下时会砸伤人？为什么修建高楼时要注意安全防护？通过展示实例和实验探究，帮助学生理解重力势能的概念和影响因素。培养学生的合作探究能力和实践能力，让学生在实验中体验科学探究的过程，加深对物理知识的理解。弹性势能

展示一些发生弹性形变物体的图片或视频，如被拉伸的弹簧、被弯曲的弓等。

讲解：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

实验探究：影响弹性势能大小的因素

提出问题：弹性势能的大小与哪些因素有关？

引导学生猜想：弹性势能可能与物体弹性形变的程度有关。

设计实验：

介绍实验器材：弹簧、小球、刻度尺等。

讲解实验方法：用不同大小的力拉弹簧，将小球放在弹簧的一端，松开弹簧后，观察小球被弹出的距离。

进行实验：教师演示实验，学生观察并记录实验现象。

实验现象：弹簧被拉得越长，小球被弹出的距离越远。

分析归纳：引导学生分析实验现象，得出结论：物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

学以致用：让学生解释一些生活中与弹性势能有关的现象，如为什么弹弓拉得越开，射出的石子飞得越远？为什么蹦床运动员从高处落下时，蹦床凹陷得越深，运动员被弹得越高？通过展示实例和实验探究，让学生认识弹性势能及其影响因素。培养学生的观察和分析能力，让学生将物理知识与生活实际联系起来，提高学生学习物理的兴趣。课堂小结引导学生回顾本节课所学内容，包括能量的概念、动能、重力势能和弹性势能的概念及影响它们大小的因素。

提问：本节课你有哪些收获？还有哪些疑问？

学生回答，教师进行总结和补充。帮助学生梳理知识，巩固所学内容，及时发现学生存在的问题并进行解答，培养学生的总结归纳能力。课堂练习布置一些与本节课内容相关的练习题，如选择题、填空题、简答题等，让学生在课堂上完成。

题目示例：

下列物体具有动能的是（）

A.静止在地面上的汽车B.被举高的杠铃C.正在下落的雨滴D.被压缩的弹簧

物体的动能大小与______和______有关；重力势能大小与______和______有关；弹性势能大小与______有关。

为什么从高处落下的冰雹会对地面上的物体造成危害？

学生完成练习后，教师进行批改和讲解，及时反馈学生的学习情况。通过课堂练习，巩固学生对本节课知识的掌握，让学生及时运用所学知识解决问题，提高学生的解题能力和应用能力。板书设计一、能量

1.概念：物体能够做功，就说物体具有能量

2.单位：焦耳