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11.3动能和势能(教学设计)
年级
八年级
授课时间
课题
11.3动能和势能
教学
目标
1.通过对生活实例的观察和分析,从做功的角度描述能量,了解能量和做功的关系。知道动能、重力势能和弹性势能的概念。能用能量的观点解释生产生活中的现象,初步形成能量的观念。
2.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。
3.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,进行分析论证,提升科学探究能力。
4.通过解释生活现象,学会从能量的视角分析物理问题,懂得遵循自然规律,增强社会责任感。
教材
分析
功和能有着密切联系,功是能量转化的量度。课程标准要求知道动能、势能和机械能,知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。本节给出了能量的概念,介绍了常见的动能和势能,既密切联系前面学过的运动、重力、弹力、功等知识,还注意引导学生观察生产生活中的能量现象,也是后面学习其他各种形式的能量以及能量转化和守恒定律的基础。
本节主要包括能量、动能和势能三部分内容。其中,无论是能量概念的建立,还是动能、重力势能和弹性势能概念的引入,均以能对外做功的物体具有能量的思想为基础。研究影响动能和势能大小因素的实验是本节的重点,其中涉及的测量量的转换问题是本节的难点。教材安排了演示实验”研究物体的动能跟哪些因素有关”,引导学生参与实验的设计、操作和观察。这为进一步探究势能提供了参考,可以引导学生利用身边的器材设计实验,增加实践体验。
学情分析
知识储备:学生已经学习了功和功率,在此基础上引导学生能够从做功的角度描述能量,知道物体能够做功,是因为具有能量。这样学生对动能和势能概念的认识就会水到渠成。实验探究活动中,了解动能、势能的大小跟哪些因素有关,其中用到的探究方法(控制变量法和转换法)也是学生熟悉的。
认知能力:八年级阶段的学生好奇心重,对于生活现象中蕴含的一些科学知识颇有兴趣。此外学生已经具备了科学实验探究的意识和基本能力,乐于运用身边的器材来设计实验探究其中的物理道理,并具备了一定的合作交流意识,为教师教学过程的顺利实施奠定了基础。
心理特征:在八年级阶段,学生的学习兴趣和动力可能因学科难度和个人兴趣而有所差异。对于物理学科,一些学生可能表现出较高的学习兴趣和积极性,而另一些学生则可能感到困难或缺乏兴趣。因此,教师需要关注学生的学习态度,通过鼓励、引导等方式激发学生的学习兴趣和积极性。
教学重点
研究影响动能和势能大小因素的实验。
教学难点
研究影响动能和势能大小因素的实验中,所测物理量的转换问题。
教学器材
斜面(带槽)、质量不同的钢球、木块、刻度尺、沙子、玩具车等。
多媒体ppt,包含视频:《动能大小与速度的关系》、《动能大小与质量的关系》、《转换法》、《探究影响动能大小的因素》、《探究影响重力势能大小的因素》等。
教学过程
教师活动
学生活动
导入新课
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西瓜皮砸坏,这是什么原因呢?
思考问题,进入情境。
学习新课一、能量
1.现象探究:什么情况下能做功。
【提问】下述实例有什么共同特点?
湍急的流水推动水车飞行的子弹击碎灯泡拉开的弓将箭射出
【分析】流动的水对水车做了功;飞行的子弹对木桩做了功;拉开的弓对箭做了功。
【探究归纳】上述实例的共同特点是物体对外做了功。
2.能量
(1)概念:物体能够对外做功,就说这个物体具有能量,简称能。上述事例中,流动的水、飞行的子弹、拉开的弓都具有能量。
(2)能量的单位:物体做功的过程就是能的转化过程,因此能的单位与功的单位相同,都是焦耳(J)。
(3)理解能量
①能量的实质:物体做功的过程就是能量的转化过程。功是能量变化的量度,一个物体能够做的功越多,说明该物体具有的某种能量转化为其它形式的能量越多,即表示这个物体的能量越大。所以能量是表示物体做功本领的物理量。
②理解“能够对外做功”:物体“能够对外做功”并不等同于正在做功。有能量的物体不一定做功,但能够做功的物体一定有能量。例如:被举高的重锤在空中静止,它虽然现在没有做功,但当它下落时,可将木桩打入地下而做功,所以被举高的重锤具有做功的本领,它具有能量。
【例题1】下列关于能量的叙述中,都正确的一组是(A)
①一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能
②一个物体没有做功,它一定不具有能量
③一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多
④运动的物体具有能,静止的物体没有能
⑤物体具有的能量越多,做的功越多
⑥物体具有的能越多,它能做的功就越多
A.①⑥ B.①②⑤ C.④⑤⑥ D.①③⑥
【解析
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