资料简介
第3节 动能和势能1.能通过实例从做功的角度描述能量,能说出能量与做功的关系,记住能量的单位。2.能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念,并能运用其解释相关的现象。3.能通过实验探究,了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。1.通过观察认识动能和势能的存在,通过归纳概括得到动能和势能的概念。2.在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中,学会用科学探究的方法研究物理问题。1.具有从能量的角度分析物理问题的意识。2.通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,养成尊重事实、探索真理的科学态度。1.理解动能和势能的概念。2.探究影响动能和势能的因素。能的概念的建立。钢球、斜槽轨道、小木块、砝码、弹簧、多媒体课件等。一、情景引入复习旧知:当一个力作用在物体上,物体在这个力的作用下,沿力的方向上通过了一段距离,这个力的作用有了成效,就说这个力做了功。演示:用手推动木块,使木块运动一段距离。在此过程中,手的推力是否做了功?出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,有没有做功?利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能量。可见物理学中,能量和功有着密切的联系,能量反映了物体做功的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。(功和能有密切联系,从做功直接引入能的概念。并为下面设计探究影响动能大小的因素做好了铺垫。)我们在日常生活中经常提到能,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,能的概念跟功的概念有密切联系。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、新课教学探究点一:动能1.什么样的物体具有动能?
观察和分析生活中的实例: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。引导同学们找出不同现象的共性内容。学生分析: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。2.动能的大小跟哪些因素有关。物体能够做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。那么动能的大小决定于哪些因素呢?现在我们通过实验来研究。这是个带槽的木板,我们把钢球放到斜面上由静止滚下,到达平面上撞击一个小木块,推动木块做功,根据木块被推动的距离远近来判断钢球具有的动能的大小。教师演示,学生观察实验。第一次,我们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。第二次,我们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。提问:这个实验说明了什么?学生回答: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。我们用同一个钢球再做两次实验。教师演示,学生观察。第一次,我们让钢球从比较低的位置由静止开始滚下。第二次我们让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。提问:这个实验说明了什么?学生回答:这个实验说明同一个物体速度越大,动能越大。通过以上实验可知,物体的质量越大,速度越大,动能就越大。(运用事例对比进行思考,学生易于接受新知识。)提问:一列缓慢行驶进站的火车和一辆高速行驶的汽车相比较,谁的动能更大?让学生分组讨论,鼓励学生从网上搜索信息,分析论证。探究点二:势能运动的物体具有动能。生活中也有很多物体并没有运动,但是它们也能做功,也具有能。1.什么样的物体具有重力势能?人们在打桩时,必须把重锤高高举起,当重锤落下时可以做功,因为重锤受到竖直向下的重力,重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离,所以举高的重锤可以做功,将木桩打入地里。试想,一个重锤如果静止压在木桩上是不是能做功?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。
2.重力势能的大小跟哪些因素有关?请大家判断下列物体的重力势能的大小。(1)打地基时,质量是20千克的石制重锤和质量是100千克的铁制重锤被举得同样高,谁的重力势能大?学生回答。(2)同一个重锤,被举高1米或3米两种情况下,哪种情况重力势能大?学生回答。通过以上的两个例子,大家能判断出重力势能的大小跟物体的质量和所处位置的高度有关,物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能越大。(让学生了解高空坠物的危害,教育学生如何防范高空坠落物。)随着高层建筑的增多,高空坠落物伤人的事件时有发生,造成的伤害十分严重。防范高空坠物应注意:1.警惕高架的广告牌。由于大风或自然松动,容易导致广告牌瞬间倒塌坠落。2.注意居民楼房坠物。阳台上的花盆等摆放物会由于主人浇花操作不当或大风而引起坠落。3.要小心高楼的墙面装饰物和窗户玻璃碎片。刮风时,高层楼房墙面的装饰物或松动的表层可能发生脱落,窗户上的玻璃、碎片也可能坠落。4.注意建筑施工工地的坠落物。安全防护网若不齐全,砖石物料就可能会从上面掉下来。防范措施:1.对易坠落物,如广告牌、阳台摆放物品等,经常进行检查、紧固,确保其牢固可靠。2.行人尽量远离可能出现高空坠落物的地方。除了应随时注意观察之外,在楼前、楼后行走时尽量离墙壁远一些为好。因工作条件而不能远离时,要加强自我保护,戴好安全帽。3.什么样的物体具有弹性势能?大家看一个实验,教师边演示,边讲授。这是一个弹簧,把一个砝码放在弹簧上的小木板上,用力将弹簧压缩,使其发生弹性形变。此时,弹簧静止,没有动能。弹簧也没有被举高,也没有重力势能。可是大家想象,弹簧能不能做功?能!放开手,砝码被弹簧举起来。可见,被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能,它是由于物体发生了弹性形变而具有的能。所以,发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。物体在很多情况下都具有弹性势能。射箭用的弓被拉满时产生弹性形变,具有弹性势能。钟表的发条在卷紧时具有弹性势能,通过做功来带动钟表机件正常转动。4.物体的弹性势能的大小跟弹性形变大小有关,弹性形变越大,它具有的弹性势能越大。5.重力势能和弹性势能都叫作势能。三、板书设计第3节 动能和势能
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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