《動(dòng)能和勢(shì)能》教案物理觀念：1．理解動(dòng)能和勢(shì)能的基本概念，并能識(shí)別具有動(dòng)能和勢(shì)能物體的事例。2．理解動(dòng)能、勢(shì)能的大小跟什么因素有關(guān)。3．能用能量的初步知識(shí)理解分析簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題?？茖W(xué)思維：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，體會(huì)轉(zhuǎn)換法和控制變量法?？茖W(xué)探究：1．通過(guò)觀察認(rèn)識(shí)動(dòng)能、勢(shì)能的存在。2．通過(guò)歸納概括得到動(dòng)能、勢(shì)能的概念。3．在探究實(shí)驗(yàn)中總結(jié)影響動(dòng)能、勢(shì)能的因素?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)心態(tài)、敢于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神及交流合作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。重點(diǎn)：動(dòng)能和勢(shì)能的概念，動(dòng)能和勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)。難點(diǎn)：能的概念的建立。多媒體課件、不同質(zhì)量的鋼球、木塊、高為h的斜槽、不同質(zhì)量的砝碼、小桌、裝有沙土的容器。一、情景導(dǎo)入1990年6月10日，《新民晚報(bào)》上報(bào)道了一鐵路職工“中彈”昏倒的事件，事件的經(jīng)過(guò)如下：5月29日晚6時(shí)，從沈陽(yáng)開(kāi)往上海的旅客列車(chē)在上海路段時(shí)，突然從列車(chē)車(chē)窗中飛出一只饅頭，正好打在一鐵路職工的鼻梁上，當(dāng)場(chǎng)將其擊昏。導(dǎo)入語(yǔ)：聽(tīng)上去真得讓人難以置信，但這就是事實(shí)。一只饅頭竟有這么大的威力！這就涉及今天我們要學(xué)的物理知識(shí)——?jiǎng)幽堋Ｏ旅嫖覀兙烷_(kāi)始今天的學(xué)習(xí)吧！學(xué)完之后，你自然就會(huì)明白了！二、合作探究能量eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒體展示))湍急的流水能推動(dòng)水車(chē)，水對(duì)水車(chē)做了功；拉開(kāi)的彈弓能將彈丸射出，彈弓對(duì)彈丸做了功；風(fēng)吹動(dòng)帆船航行，空氣對(duì)帆船做了功。物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱(chēng)能。物理學(xué)中，能量和功有著密切的聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領(lǐng)。不同的物體做功的本領(lǐng)也不同。一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。動(dòng)能1．什么樣的物體具有動(dòng)能eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒體展示))多媒體展示圖片：急流的河水能把石頭沖走，流水能做功；飛行的子彈能把木板打穿，飛行的子彈能做功；風(fēng)吹動(dòng)帆船航行，空氣流動(dòng)形成的風(fēng)能做功。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流討論))同學(xué)們交流討論找出這些現(xiàn)象中的共同點(diǎn)：這些物體能做功，它們都具有能。它們的能量是由于物體運(yùn)動(dòng)才具有的。水由于流動(dòng)、子彈由于飛行、空氣由于流動(dòng)而具有能。eq\o(\s\up7(),\s\do5(歸納總結(jié)))物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫作動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。2．動(dòng)能大小的影響因素eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出問(wèn)題))物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體具有的能量越大。那么動(dòng)能的大小取決于哪些因素呢？eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示實(shí)驗(yàn)))猜想與假設(shè)：根據(jù)水、子彈做功的情況及生活中的經(jīng)驗(yàn)，猜想物體動(dòng)能的大小可能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)呢？如圖所示，讓鋼球從高為h的斜槽上滾下，鋼球到斜面底端具有一定的速度，運(yùn)動(dòng)的鋼球碰上木塊后，能夠?qū)⒛緣K撞出一段距離s。因此在同樣的水平面上，可以通過(guò)木塊被撞擊的距離大小間接判斷鋼球具有動(dòng)能的大小。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)讓同一鋼球分別從不同的高度由靜止開(kāi)始滾下，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面撞擊木塊，觀察哪次木塊被撞得遠(yuǎn)？(2)讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度由靜止開(kāi)始滾下，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面撞擊木塊，觀察哪個(gè)鋼球把木塊撞得遠(yuǎn)？分析論證：分析實(shí)驗(yàn)步驟(1)，鋼球兩次滾動(dòng)到斜面底端的速度不同，運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度越大，木塊被撞得越遠(yuǎn)。說(shuō)明物體的動(dòng)能大小與物體的速度有關(guān)，質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大。分析實(shí)驗(yàn)步驟(2)，兩鋼球滾動(dòng)到斜面底端的速度相同，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣K撞得越遠(yuǎn)。說(shuō)明物體的動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。方法總結(jié)：①以上分析問(wèn)題的方法是控制質(zhì)量、速度其中某個(gè)因素不變，改變另一個(gè)因素來(lái)判斷這個(gè)因素對(duì)動(dòng)能大小的影響，稱(chēng)為控制變量法；②由于鋼球動(dòng)能的大小不便于直接進(jìn)行測(cè)量，就用木塊移動(dòng)的距離來(lái)間接判斷鋼球動(dòng)能的大小，稱(chēng)為轉(zhuǎn)換法。eq\o(\s\up7(),\s\do5(歸納總結(jié)))質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能也越大。勢(shì)能1．什么樣的物體具有勢(shì)能eq\o(\s\up7(),\s\do5(多媒體展示))(1)多媒體展示圖片：打樁。人們?cè)诖驑稌r(shí)，必須把重錘高高舉起，當(dāng)重錘落下時(shí)可以做功，因?yàn)橹劐N受到豎直向下的重力，重錘下落時(shí)沿著重力的方向向下通過(guò)了一段距離，所以舉高的重錘可以做功，將木樁打入地里。(2)多媒體展示圖片：撐竿跳高、張弓射箭、各類(lèi)彈簧。eq\o(\s\up7(),\s\do5(交流討論))同學(xué)們交流討論：一個(gè)重錘如果靜止壓在木樁上是不是能做功？撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員可以借助手中彎曲的竿跳得很高、拉開(kāi)的弓可以把箭射出、壓縮的彈簧可以把小球彈出很遠(yuǎn)……這些現(xiàn)象說(shuō)明什么？它們存在哪些共同的地方？eq\o(\s\up7(),\s\do5(歸納總結(jié)))(1)物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能叫重力勢(shì)能。(2)彈簧被壓縮時(shí)，要發(fā)生形變，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠做功，這種物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫作彈性勢(shì)能。2．重力勢(shì)能大小的影響因素eq\o(\s\up7(),\s\do5(提出問(wèn)題))重力勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)？eq\o(\s\up7(),\s\do5(演示實(shí)驗(yàn)))猜想與假設(shè)：根據(jù)石頭、重錘所具有能量的大小及你生活中的經(jīng)驗(yàn)，猜想物體重力勢(shì)能的大小可能與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：物體重力勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)呢？如圖所示，讓砝碼從某高度自由落下，落到沙土上的小桌上，小桌就會(huì)由于被撞擊而陷入沙土一定深度。因此可以通過(guò)觀察小桌陷入沙土的深度間接判斷砝碼具有重力勢(shì)能的大小。eq\o(\s\up7(),\s\do5(甲))eq\o(\s\up7(),\s\do5(乙))eq\o(\s\up7(),\s\do5(丙))實(shí)驗(yàn)步驟：(1)使質(zhì)量為mA的砝碼從高度為h1的位置由靜止?fàn)顟B(tài)自由下落，撞擊小桌，記下小桌陷入沙土的深度h1′(如圖甲)。(2)使質(zhì)量為mA的砝碼從高度為h2(h1>h2)的位置由靜止?fàn)顟B(tài)自由下落，撞擊小桌，記下小桌陷入沙土的深度h2′(如圖乙)。(3)使質(zhì)量為mB的砝碼(mB＞mA)從高度為h2的位置由靜止?fàn)顟B(tài)自由下落，撞擊小桌，記下小桌陷入沙土的深度h3′(如圖丙)。分析論證：分析步驟(1)、(2)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)h1′>h2′，說(shuō)明物體重力勢(shì)能的大小與物體的高度有關(guān)，高度越高，重力勢(shì)能越大。分析步驟(2)、(3)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)h2′<h3′，說(shuō)明物體重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大。方法總結(jié)：①以上分析問(wèn)題的方法是控制質(zhì)量、高度其中某個(gè)因素不變，改變另一個(gè)因素來(lái)判斷這個(gè)因素對(duì)重力勢(shì)能大小的影響，稱(chēng)為控制變量法；②由于砝碼重力勢(shì)能的大小不便于直接進(jìn)行測(cè)量，就用小桌陷入沙土的深度來(lái)間接判斷砝碼重力勢(shì)能的大小，稱(chēng)為轉(zhuǎn)換法。eq\o(\s\up7(),\s\do5(歸納總結(jié)))質(zhì)量相同的物體，高度越高，它的重力勢(shì)能越大；高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢(shì)能也越大。eq\o(\s\up7(),\s\do5(知識(shí)延伸))彈性勢(shì)能的大小取決于物體的彈性形變程度，物體的彈性形變?cè)酱螅哂械膹椥詣?shì)能就越大。第3節(jié)動(dòng)能和勢(shì)能eq\a\vs4\al(動(dòng)能和勢(shì)能)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(能量：物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有能量),動(dòng)能\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義,影響因素：質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)速度)),勢(shì)能\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(重力勢(shì)能\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義,影響因素：質(zhì)量、高度)),彈性勢(shì)能\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義,影響因素：彈性形變程度))))))完成對(duì)應(yīng)課時(shí)內(nèi)容。本節(jié)課主要的教學(xué)內(nèi)容有：動(dòng)能、勢(shì)能的概念、探究動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素。能是物理學(xué)中最重要的概念之一，它比較抽象，不易理解，只能通過(guò)有關(guān)的物理現(xiàn)象來(lái)肯定它的存在。而八年級(jí)學(xué)生的思維比較單一，思維處于感性階段，他們?nèi)菀捉邮芟鄬?duì)形象的物理概念，對(duì)抽象的“能”的概念感到困惑，所以本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是初步理解動(dòng)能、勢(shì)能的概念，知道影響動(dòng)能和勢(shì)能的因素。課后·知能演練基礎(chǔ)鞏固1.爸爸開(kāi)車(chē)帶著小明行駛在高速公路上,小明看到如圖所示的限速標(biāo)志,針對(duì)這一現(xiàn)象,下列四個(gè)問(wèn)題中最有探究?jī)r(jià)值且易于探究的科學(xué)問(wèn)題是()A.物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)B.物體的動(dòng)能與物體的速度有什么關(guān)系C.物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量有什么關(guān)系D.汽車(chē)的動(dòng)能與汽車(chē)的質(zhì)量和速度有什么關(guān)系2.在探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,重物的質(zhì)量關(guān)系為mA=mB≠mC,木樁相同,木樁和重物位置如圖甲所示,重物靜止釋放后,木樁被打擊陷入沙中的情形如圖乙所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.重物下落時(shí),重物的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能B.木樁打入沙中的深度可以反映重物重力勢(shì)能的大小C.比較A、C可知,重物下落的高度越高,重力勢(shì)能越大D.若B、C將木樁打入沙中的深度相同,則mB<mC3.下列物體既有動(dòng)能又有勢(shì)能的是()A.靜止在平直公路上的汽車(chē) B.被壓縮的彈簧C.高山上靜止的大石 D.某飛機(jī)在飛行4.體育課上,李華同學(xué)讓鉛球和足球在跑道上以相同的速度滾動(dòng),則()A.鉛球的動(dòng)能大 B.足球的動(dòng)能大C.鉛球、足球的動(dòng)能一樣大 D.無(wú)法比較5.下列說(shuō)法正確的是()A.靜止的物體不具有能 B.沒(méi)有做功的物體不具有能C.具有能的物體一定在做功 D.能夠做功的物體一定具有能6.兩個(gè)相同的籃球,表面潮濕,從不同高度自由落至同一地面,留下的印跡如圖所示。關(guān)于初始時(shí)的高度和重力勢(shì)能,下列說(shuō)法正確的是()A.落在A處的籃球初始高度高,初始重力勢(shì)能大B.落在B處的籃球初始高度高,初始重力勢(shì)能大C.兩個(gè)籃球初始時(shí)的高度和重力勢(shì)能一樣D.兩個(gè)籃球初始時(shí)的高度和重力勢(shì)能無(wú)法比較大小7.如圖所示,用同樣大小的力作用在甲、乙兩根完全相同的彈簧上,則關(guān)于它們彈性勢(shì)能的大小關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()A.甲彈簧的彈性勢(shì)能大 B.乙彈簧的彈性勢(shì)能大C.兩彈簧的彈性勢(shì)能一樣大 D.以上三種情況均有可能能力提升8.右圖是物體離手后,在空中飛行過(guò)程中動(dòng)能Ek隨時(shí)間t變化的曲線,運(yùn)動(dòng)的物體可能是()A.斜向上投擲出去的鉛球B.一松手由靜止下落的乒乓球C.豎直向上墊起的排球D.離開(kāi)腳后在地上滾動(dòng)的足球9.如圖所示,單擺在從B運(yùn)動(dòng)到C,上升過(guò)程中擺球的()A.動(dòng)能不變B.重力勢(shì)能不變C.動(dòng)能變小D.重力勢(shì)能變小10.草原發(fā)生大面積蝗災(zāi)時(shí),農(nóng)業(yè)部門(mén)利用飛機(jī)噴灑農(nóng)藥消滅蝗蟲(chóng)。當(dāng)飛機(jī)在某一高度水平勻速飛行噴灑農(nóng)藥時(shí),它的動(dòng)能,重力勢(shì)能。(均選填“變大”“變小”或“不變”)

思維拓展11.利用如圖所示的裝置探究物體的動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)。將小球A、B分別拉到與豎直方向成一定角度θ的位置,然后都由靜止釋放,當(dāng)小球擺動(dòng)到豎直位置時(shí),將與靜止在水平面上的木塊C發(fā)生碰撞,木塊都會(huì)在水平面上滑行一定距離后停止。圖中的擺長(zhǎng)l都相同,θ1<θ2,球A、B的質(zhì)量分別為mA、mB(mA<mB)。(1)如圖甲、乙所示,同時(shí)釋放A、B,觀察到它們并排擺動(dòng)且始終相對(duì)靜止,同時(shí)到達(dá)豎直位置。這表明兩小球在擺動(dòng)過(guò)程中的任一時(shí)刻的速度大小與小球的無(wú)關(guān)。

(2)如圖甲、乙所示,觀察到B球能將木塊C撞得更遠(yuǎn)。由此可得出結(jié)論:。

(3)圖乙中小球B到達(dá)豎直位置時(shí)的速度(選填“大于”“小于”或“等于”)圖丙中小球B到達(dá)豎直位置時(shí)的速度。

(4)如圖乙、丙所示,丙中木塊C滑行得更遠(yuǎn)些,由此可得出結(jié)論:

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參考答案【課后·知能演練】1.D2.C3.D4.A5.D6.B7