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【大单元整体教学】物理学科人教版八年级下册
第十一章 分课时设计
课题 机械能及其转化
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节要求学生不仅要知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转化过程中遵从的规律。教学中，以渗透机械能守恒的思想为前提，加强实验，并利用动画、视频等，激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变化。本节内容由“机械能及其转化”和“水能和风能的利用”两部分构成，教学重点是动能和势能之间的转化。为了能够从转化和守恒的观点将动能和势能联系起来，可以让学生分析、讨论生活现象如荡秋千、跳蹦蹦床、拍皮球等过程中物体高度、速度的变化，进而讨论动能和势能的变化情况，引出动能和势能的转化规律。
2.学习者分析 八年级学生经过一个学期的物理学习，已经基本具备了一个科学探究的素养。在教学各个环节中注意通过学生感兴趣的事例入手，再通过猜、想、分析、实验、推理等手段来处理问题，层层深入，最后通过学生动脑分析、动手操作来解决遇到的问题，这样不仅启迪学生思维、锻炼学生能力、还会大大加强学生学习物理、运用物理的自信心。学习本课前，学生已经掌握了动能和势能概念及其影响因素。在日常生活中经常接触到“能量”，认为“能量”是一种很有用的东西，对“能量”很有神秘感。通过上一节“动能和势能”的学习，对“能量”的概念和“能量”的分类有一定的认识，知道各种机械能的概念以及各种机械能的大小跟什么因素有关。对学习机械能的应用以及有关“能量”的深入学习有很高的期待。这一节课就是通过实验和实例进行分析引导学生通过分析物体动能和势能的变化联想到它们的转化，再由转化到综合应用，比较符合学生的认识规律。
3.学习目标确定与教学重难点 （1）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）经历动能和势能的转化的实验探究过程，进一步体会物理规律的得出过程，体验学习物理知识的乐趣；（4）初步了解机械能守恒的含义，利用机械能守恒定律解释日常生活中某些具体问题；（5）通过介绍利用水能、风能发电的实例使学生认识到物理知识在实际生产、生活中得到了广泛的应用。本节教学的重点是动能和势能的相互转化分析。教学难点是能够理解机械能守恒，并能解释机械能转化的物理现象。
4.评价量表 《机械能及其转化》的评价量表任务列表任务要求（满分：10分）学生自评同学互评教师评价任务一：机械能及其转化能正确描述动能和势能之间的转化，能利用机械能守恒定律解决问题（10分）
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：引入新课
手持粉笔头高高举起。提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出当粉笔头下落路过某—点时，粉笔头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增加）在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，指出自然界中动能和势能变化的事例很多。 学生思考并回答 从身边的实验出发，充分调动学生参与课堂教学的积极性
任务二：机械能及其转化
给出机械能的概念，重力势能、弹性势能统称为势能，动能、势能统称为机械能。物体具有的机械能等于动能、势能两种能量之和。活动一：如图，将滚摆卷起后释放，让学生观察分析：①滚摆在最高处时具有什么能？②释放后观察滚摆的高度、速度、质量的变化。③分别分析滚摆下降和上升过程中动能、势能的变化情况。④动能和重力势能之间是否可以相互转化？活动二：如图，将单摆的摆球置于A处，然后释放。摆球就可以在A、B、C之间来回摆动。①摆球在哪些位置高度最高？②摆球在哪些位置速度最大？③分析摆球从A～B运动过程中，动能、势能的变化情况。④分析摆球从B～C运动过程中，动能、势能的变化情况。总结：动能和重力势能可以相互转化。活动三：按下图进行实验。让木球从斜槽上端滚下，观察木球碰击弹簧片的过程。分析上图中，木球从甲→乙图和乙→丙图能量转化的过程。回顾滚摆实验后思考：①滚摆上下运动的过程中机械能总量有什么变化，为什么？②滚摆机械能总量减小的原因是什么？如果没有摩擦和空气阻力，机械能的总量还会不会变化？总结：在动能和势能相互转化的过程中，如果没有摩擦和空气阻力则机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律。活动四：铁锁会碰到你的鼻子吗？用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中，机械能的总量有什么变化吗？介绍人造地球卫星在运行过程中发生的动能和势能的相互转化。思考：①卫星运行过程中机械能是否守恒？②卫星从远地点向近地点运动时重力势能、动能、速度分别怎么变化？③卫星在什么时候动能最大？什么时候重力势能最大？ 学生进行实验并回答问题：①重力势能。②下降时：质量不变、高度变小、速度变大、重力势能变小、动能变大，减小的重力势能变成了动能。③上升时：质量不变、高度变大、速度变小、重力势能变大、动能变小。减小的动能变成了重力势能。④动能和重力势能之间可以相互转化。学生进行实验并回答问题：①摆球在A、C处位置最高，具有的重力势能最大。②摆球在B处速度最大，具有的动能最大。③摆球从A～B运动过程中，重力势能不断减小，动能不断变大，是重力势能不断转化为动能。④摆球从B～C运动过程中，重力势能不断增大，动能不断减小，是动能不断转化为重力势能。学生进行实验并回答问题：从甲→乙图中，木球的动能转化为弹簧的弹性势能。从乙→丙图中弹簧的弹性势能转化为木球的动能。这说明动能和弹性势能可以相互转化。分析：不会打到鼻子。因为铁锁拉到一定高度，具有的重力势能是一定的，来回摆动的过程中，铁锁的动能和势能相互转化，在转化的过程中，铁锁的机械能的总量不会增加，铁锁上升的高度不会超过原来的高度,打不到鼻子上。学生阅读并思考后回答：①守恒，因为卫星在太空运行，没有空气阻力，只有动能和势能之间的相互转化。②重力势能增大，动能减小，速度减小。③在近地点时动能最大，在远地点时重力势能最大。 改为学生实验，让他们参与实验探究。在试验中获取知识，增长本领。通过精心设计的问题，激活学生的思维，提高学生参与课堂教学的积极性和有效性。人造地球卫星涉及机械能的转化和守恒，可以拓宽学生视野。【评价标准】能正确描述动能和势能之间的转化，能利用机械能守恒定律解决问题（10分）能正确描述动能和势能之间的转化，不能熟练利用机械能守恒定律解决问题（8分）能正确描述动能和势能之间的转化，不能判断机械能是否守恒（6分）
任务三：水能和风能的利用
请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能。指出：水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能。修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位，水位越高，水的重力势能就越大。这样水从坝上落下时转化成的动能就越大，水推动坝下方的水轮机转动，水轮机又带动发电机发电，水能最终转化为电能。利用风能做功主要是靠风车，也可以用风车的转动带动发电机发电。利用风能不会有环境污染，但风能不稳定，不像拦河坝那样能把“风能”储存起来。展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能 请学生观看图片或者视频，了解水电站是怎样使发电机转动的，风力发电是怎样的。 通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。
6.板书设计1．机械能：动能和势能统称为机械能2．动能与势能之间的转化3．机械能守恒：只有动能和势能的转化，即机械能未与其他形式的能量发生相互转化时，机械能的总量保持不变。4.水能和风能的利用
7.作业与拓展学习设计 1．如图所示，我国自主研制的首艘货运飞船天舟一号天舟一号在随火箭加速上升过程中，动能 ，重力势能 机械能 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）。【答案】 变大 变大 变大【详解】[1][2][3]“天舟一号”在随火箭加速上升的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；高度增加，重力势能增加；因为动能与势能的总和等于机械能，所以机械能变大。2．2020年6月份，随着最后一颗北斗组网卫星的发射成功，我国北斗导航系统开始服务全球。若某卫星沿椭圆轨道绕地球运行，则该卫星从远地点向近地点运行的过程中， 能转化为 能，机械能 （选填“守恒”或“不守恒”）。【答案】 重力势 动 守恒【详解】[1][2][3]卫星在大气层外运行，机械能守恒；卫星从远地点向近地点运行的过程中，其质量不变，高度降低，则卫星的重力势能减小，动能增大；由于没有阻力，机械能守恒。3．如图所示，光滑斜面PM与水平面MN平滑连接，弹簧左端固定。小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，动能 ，机械能 ；小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能 （均选填“变大”，“变小”或“不变”）。【答案】 变大 不变 变大【详解】[1]小物块在斜面上从P点由静止滑向M点的过程中，小物块做加速运动，速度增加，所以动能变大。[2]由于斜面PM是光滑斜面，没有摩擦力，小物块的机械能守恒，即机械能不变。[3]小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的形变量变大，弹簧的弹性势能变大。4．蹦床运动是一项运动员从蹦床反弹到空中完成各种高难动作的竞技运动，具有极大的观赏性，给人以美的享受，被赋予“空中芭蕾“的称号。如图所示为一套基本健身蹦床动作，人从A点运动到B点的过程中，它的 能转化为 能；人在整个一套动作运动过程中机械能 （选填“守恒”或“不守恒”），在B点的机械能 （选填“大于”“小于”或“等于”）它在C点的机械能。【答案】 动 重力势 不守恒 大于【详解】[1][2]人从A点运动到B点的过程中，高度增加，速度减慢，他的动能转化成重力势能。[3][4]因人在运动过程中要克服摩擦力做功，机械能会逐渐减小，故整个过程中人的机械能不守恒，在B点的机械能大于在C点的机械能。5．2020年9月19日，有“亚洲翼装飞行第一人”之称的张树鹏，在天津泰达航母主题公园精准降落在“基辅号”航母甲板的跳靶上，完成了全球首次航母翼装飞行。当其从直升机上一跃而下时，重力势能逐渐 ；打开降落伞后匀速下降时，其动能 ；在整个下降过程中，张树鹏的机械能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。【答案】 减小 不变 减小【详解】[1] 当张树鹏从直升机上一跃而下时，质量不变，高度减小，重力势能逐渐减小。[2] 张树鹏打开降落伞后匀速运动时，质量和速度均不变，其动能不变。[3] 在整个下降过程中，张树鹏需要克服空气阻力做功，他的机械能减小。6．我国最先进的运20空中加油机（图）正在以大小不变的速度给匀速水平飞行的战斗机加油。在加油的过程中，战斗机的动能 ，重力势能 ，加油机的机械能 。（均选填“增大”“减小”或“不变”）【答案】 增大 增大 减小【详解】[1][2][3]在加油过程中，接受油的战斗机的速度不变，质量增大，所以战斗机的动能增大；高度不变，重力势能增大；加油机的质量减小，速度不变，动能减小，其飞行高度不变，重力势能减小，机械能减小。7．捻动滚摆的轴使它升高后释放，观察到滚摆沿着悬线向下运动，到最低点后又上升，往返运动。在下降过程中，滚摆的速度变快，动能 ；（选填“变大”，“变小”，“不变”）滚摆的 转化为动能；滚摆往返运动过程中，观察到 说明机械能在减少。【答案】 变大 重力势能 滚摆的高度越来越低【详解】[1]滚摆在下降过程中，重力势能逐渐转化为动能，在下降过程中，滚摆的速度变快，动能增大，重力势能减小。[2]在下降过程中，滚摆的质量不能，高度降低，速度变大，重力势能减小，动能增大，滚摆的重力势能转化为动能。[3]从放开滚摆到停止运动过程中，由于滚摆和空气之间存在摩擦，滚摆每次上升过程中质量不变，上升的最大高度不断减小，重力势能不断减小，滚摆克服摩擦做功，机械能要转化为内能，机械能减小。8．如图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定坡度从节能的角度分析，这样的设计可以让列车无动力滑行进站时将 能转化为 能储存起来，此过程中机械能总量 。洒水车沿着街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中，它的动能将 。 【答案】 动 重力势 减小 变小【详解】[1][2][3]列车进站时爬坡，质量不变，速度减小，动能减小，高度增大，重力势能增大，通过爬坡将动能转化为重力势能储存起来；列车进站时，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能会减少。[4]动能大小与质量和速度有关，洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，速度不变，质量减小，所以动能减小。9．中国女篮获世界杯亚军，振奋全国人民。如图1所示，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点 点动能最大。图2为它在等高点B和D的能量柱状图，则篮球在B点的机械能 （填“大于”“等于”或“小于”）在D点的机械能。整个过程机械能 （填“守恒”或“不守恒”）。【答案】 A 大于 不守恒【详解】[1]刚出手的篮球速度最大，离手后的篮球在空中依次从A点运动到D点，在A点时速度最大，动能最大。[2][3]从图2可以看到，位置B和点D的重力势能相同，但位置B的动能较大，而物体机械能为动能和重力势能之和，所以篮球在B点的机械能大于在D点的机械能，即整个过程机械能不守恒。
8.教学反思与改进本节课主要采用以课件设疑来调动学生的好奇心，然后以问题为切入点展开讨论，让学生在情境问题中来感悟物理知识，起到乐中求学，学中求乐，不知不觉中总结出动能和势能之间可以转化的知识点。为了加深学生对动能、势能的相互转化的印象，再进一步举出生活事例进行分析。由于现象皆从身边来，故讨论时都踊跃发言，经过一定的“争吵”讨论出的结果正确性更高而且深刻。经过这样热烈的讨论，学到的知识一定印象深刻，从枯燥无味的课堂中感受到学习物理的乐趣。
作业设计
11.4机械能及其转化课时作业（时间：20min）
【基础训练】
知识点1：机械能转化及其守恒
1．科技的发展，使农业机械化水平越来越高．如图所示，这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药的情景（不计空气阻力），喷洒农药的过程中，飞机的重力势能 ，机械能 （均选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】 减小 减小
【详解】[1][2]在一定的高度匀速飞行的飞机喷洒农药的过程中，其速度不变，高度不变，但质量减小，所以动能减小，重力势能减小，机械能减小。
2．2023年5月，我国首次按照国际通行适航标准自行研制、具有自主知识产权的喷气式T线客机——C919圆满完成商业首飞。C919加速升空时，其动能 ，机械能 （均选填“增大”或“减小”）。
【答案】 增大 增大
【详解】[1][2]C919加速升空时，C919的质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，机械能包括动能和势能，机械能增大。
【能力提升】
1．如图所示为掉在地上的弹性小球在地面上弹跳的频闪照片。弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的 转化为动能；弹性小球从B点上升至C点又开始下落，小球在B点的机械能 （选填“大于“小于”或“等于”）它在C点的机械能。小球到达C点时，若所受外力消失，小球将保持 状态。
【答案】 重力势能 大于 匀速直线运动
【详解】[1]弹性小球从A点下落至B点的过程中，它的高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
[2]小球弹起的最大高度越来越小，说明在运动的过程中，由于空气阻力等原因，它的机械能不断减小，所以，小球在B点的机械能大于它在C点的机械能。
[3]小球到达C点时，不再向上运动，但是仍具有水平向前的速度，若所受外力消失，小球将保持匀速直线运动状态。
2．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小木块，O点为弹簧在原长时物块的位置。木块由A点静止释放沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点。在从A到B的过程中，弹簧的弹性势能 ，弹簧和木块的机械能 （选填“先变小后变大”“一直不变”或“一直变小”）。
【答案】 先变小后变大 一直变小
【详解】[1]木块由A点静止释放沿粗糙程度相同的水平面被弹簧推着向右运动，到达O点时，弹簧的弹性势能转化成木块的动能，弹簧的弹性势能减小，O点是弹簧原长时木块的位置，此时弹簧的弹性势能为0；木块到达O点后由于惯性继续向右运动，所以弹簧逐渐被拉伸，弹性势能逐渐变大，所以弹簧的弹性势能先减小后增大。
[2]木块在从A到B的过程中，木块克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，所以弹簧和木块的机械能减小。
3．嫦娥五号返回器用类似“打水漂”的方式着陆地球，其着陆过程的部分轨迹简化为如图所示。AB段返回器的动能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；BC段返回器的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”），CD段返回器的重力势能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 变小 不变 变小
【详解】[1] AB段，返回器的质量不变，高度变大，重力势能变大，是返回器的动能转化为重力势能，所以返回器的动能变小。
[2] BC段没有受到空气的阻力，机械能是守恒的，保持不变。
[3]CD段，质量不变，高度变小，重力势能减小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能。
4．如图所示，A、B两个一样的钢球以相同速度v0分别进入两个路程一样的光滑圆弧轨道，并以相同速度v0离开轨道，A球的平均速度v1，B球的平均速度v2，则v0 v1，v1 v2（均选填“＞”、“＜”或“＝”）。
【答案】 ＞ ＜
【详解】[1][2]小球在光滑圆弧轨道上运动时，不受阻力，则机械能守恒，上坡时，重力势能增加，则动能减小，做减速运动；下坡时，重力势能减少，则动能增加，做加速运动。所以A球先减速后加速，B球先加速后减速，初始和结尾速度均为，所以，。
5．如图所示，小球由静止开始沿着粗糙的路面从点向点自由运动，其中和两点在同一水平高度．则下列说法中正确的是（ ）
A．小球从到运动的过程中，点势能最大
B．小球从到减速上坡，动能转化为重力势能和内能
C．小球从到运动的过程中，机械能不变
D．小球在和点时重力势能和动能都相等
【答案】B
【详解】A．小球在a点时高度最大，重力势能最大，c点高度最小，重力势能最小，故A错误；
B．小球从c到d减速上坡，质量不变，速度变小，动能变小，同时高度变大，势能变大，动能转化为重力势能；由于路面粗糙，小球在此过程中需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以，部分动能转化为重力势能，故B正确；
C．小球从a到d运动的过程中，克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能减小，故C错误；
D．小球在b和d两点在同一水平高度，即两位置小球的重力势能相同；小球在上滑过程中需要克服摩擦力做功，有一部分机械能转化为内能，所以小球在b点的动能大于在d点的动能，故D错误。
故选B。
6．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，据图可知运动员（ ）
A．t0时刻跳跃者机械能最小 B．t0时刻重力势能最大
C．重力大小为0.8F0 D．t0时刻动能最大
【答案】A
【详解】
ABD．绳子的拉力和伸长量成正比，t0时刻拉力最大，说明此时绳子伸长量最大，跳跃者处于最低点，高度最低，则重力势能最小；蹦极时，跳跃者处于最低点时，速度减小为0，所以动能为0，则动能最小；所以此刻跳跃者机械能最小。故A符合题意，BD不符合题意；
C．由图可知，最终拉力保持在不变，此时跳跃者受力平衡，拉力和重力是一对平衡力，大小相等，所以重力大小为，故C不符合题意。
故选A。
7．我国是世界上拥有空中加油技术的少数国家之一。如图所示是加油机给战斗机加油的情景，在加油过程中，对于加油机和受油机的机械能的说法正确的是（ ）
A．受油机动能增加，势能减小，机械能不变
B．加油机动能减少，势能不变，机械能不变
C．加油机动能减小，势能不变，机械能减小
D．受油机动能增加，势能增加，机械能增加
【答案】D
【详解】AD．空中以相同速度水平匀速直线飞行的受油机，其速度不变，但质量变大，故其动能变大；同时其高度不变，但其质量变大，其重力势能变大，所以机械能变大，故A错误，D正确；
BC．空中以相同速度水平匀速直线飞行的加油机，其速度不变，但质量变小，故其动能变小；同时其高度不变，但其质量变小，故其重力势能变小，所以机械能变小，故BC错误。
故选D。
8．2022年2月4日，第二十四届北京冬季奥林匹克运动会正式开幕，本届奥运会中国选手有着很强的实力。图甲是单板滑雪跳台项目，运动员不借助滑雪杖，只踩着雪板从高处滑行而下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体等技术动作后落地。图乙中虚线所示是某次比赛过程中运动员的轨迹，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A．在a、b、c、d四个点中，a点处的运动员机械能最大
B．从b点到c点的过程中，运动员的动能在增加
C．从c点到落地点d的过程中，运动员的机械能变小
D．在a点和c点速度都为零，因此运动员的重力势能相等
【答案】A
【详解】A．运动员从a点开始向下滑时，会受到雪的阻力，机械能会减小，所以a点的机械能最大，故A正确；
B．运动员从b点到c点的过程中，质量不变，高度变高，速度变小，则其重力势能增加，动能减小，动能转化为重力势能，故B错误；
C．从c点到落地点d的过程中，因不受空气阻力，运动员的重力势能转化为动能，机械能保持不变，故C错误；
D．运动员位于a点和c点时，速度不为0，所处高度不相等，所以重力势能不相等，故D错误。
故选A。
9．在冬奥会自由式滑雪比赛中，选手的运动轨迹如图所示，如果不能忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．选手在点和点时的动能都为零
B．选手从点下滑到点的过程中，机械能守恒
C．选手从点下落到d点的过程中，机械能守恒
D．选手在点和e点时都处于静止状态，因此动能相等
【答案】D
【详解】A．选手从a点静止滑下，动能为0，上升到c点时，竖直方向的速度为0，但水平方向的速度不为0，所以c点的速度不为0，动能不为零，故A错误；
BC．选手在整个运动过程中，不能忽略空气阻力，需要克服空气阻力及滑动摩擦力做功，机械能不守恒，所以a点到b点，需要克服空气阻力及雪面摩擦力做功，c点到d点，需要克服空气阻力做功，机械能不守恒，故BC错误；
D．a点和e点，运动员静止出发，停止时静止，速度都为0，动能都为0，动能相等，故D正确。
故选D。
10．如图所示，弹簧左端固定在竖直墙壁上，原长在A位置，用一个轻质小球把弹簧向左压缩到B，松开手后，小球向右运动把水平桌面C处泡沫推到D处静止，下列关于能量或能量转化分析不正确的是（ ）
A．弹簧从B恢复到A时刻弹性势能最大
B．小球从B到A是弹簧弹性势能转化为小球的动能
C．小球在A处的动能大于转化给泡沫的动能
D．若不考虑摩擦等阻力，小球和泡沫都能做匀速直线运动
【答案】A
【详解】A．弹簧原长在A位置，弹簧从B恢复到A时，弹簧的伸长长度为0，此时弹性势能为0，故A错误，符合题意；
B．小球在B位置形变量最大，到A时，弹性势能为0，从B到A是弹簧弹性势能转化为小球的动能，故B正确，不符合题意；
C．当小球与A处的C处泡沫接触时，要克服与桌面的摩擦力做功，消耗一部分动能，故小球在A处的动能大于转化给泡沫的动能，故C正确，不符合题意；
D．若不考虑摩擦等阻力，小球和泡沫在水平方向上不受力的作用，由牛顿第一定律，小球和泡沫都能做匀速直线运动，故D正确，不符合题意。
故选A。
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八年级物理大单元整体设计
第十一章《功和机械能》
一、单元内容分析
能量是《课标》中科学内容的三大主题之一，这充分说明了能量在初中物理课程中的重要地位。本单元首次向学生提出能量的概念，是后续九年级相关知识内容学习的基础。在后续的学习中，九年级还将学习“电能”、“内能”、“能量守恒”、“能源与可持续发展”等涉及能量的内容。因此本单元的内容是能量知识在初中阶段的重点部分。
本章共分四节：功、功率、动能和势能、机械能及其转化。第一节通过观察现象和日常生产生活实际了解功的概念及做功的两个必要因素，进而理解公的计算公式。第二节通过不同事物之间做功快慢的对比，建立功率的概念和功率的计算公式，通过解决实际问题了解功率的推导公式。第三节由于只要求初中学生初步认识能量概念，所以教科书没有在能量的概念上进行拓展，而是在功的知识的基础上，直接从功和能的关系引人能量的概念一物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。教科书通过列举生产、生活中一些物体具有能量的实例，引出了动能和势能的概念。在此基础上，实验探究物体的动能跟速度、质量的关系，根据生产和生活中的现象说明势能大小的决定因素。第四节通过呈现日常生活中熟悉的场景，让学生思考交流，了解动能和势能相互转化，通过想象提出问：减少的机械能去哪了？激发学生对知识的渴望，进而理解机械能守恒的内容。通过介绍我国一些科学技术让学生了解水能和风能的利用。
二、本章课标要求
本章内容属于课程标准中课程内容的第三个一级主题“能量”，是该主题下的二级主题“能量、能量的转化和转移”和“机械能”中的部分内容。内容标准要求如下：
3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
例1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化。
例2 分析《天工开物》中没水装置工作时能量的相互转化。
3.2.2知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
三、本章核心素养
物理观念：功、做功的两个必要因素、功的计算公式、功率、功率的计算公式、动能、影响动能大小的因素、重力势能、影响重力势能大小的因素、弹性势能、影响弹性势能大小的因素、机械能转化、机械能守恒。
物理思维：通过观察思考、交流讨论了解功和功率的概念和计算。通过联系生活实际了解动能、重力势能、弹性势能、动能和势能的相互转化、机械能守恒。通过经历发现问题、设计和进行实验、得出结论、交流反思的科学探究过程，知道影响物体动能大小的因素。
科学探究：探究影响物体动能大小的因素。
科学态度与责任：能初步体会利用实验能够探究物理规律，解决科学问题。能够通过团队间的交流协作，培养学生团队沟通、协作的能力。
四、本章教学目标
（一）内容目标：
1.知道功的概念
2.知道做功的两个必要因素；
3.知道用功的计算公式进行简单计算；
4.知道功率的概念；
5.知道用功率的计算公式进行简单的计算；
6.知道动能、重力势能、弹性势能的概念及影响因素；
7.知道动能和势能可以相互转化；
8.知道机械能守恒
（二）学业目标：
1.通过对本章内容的学习，能出初步建立能量的概念，能通过能量的内容解决实际问题。
2.通过学习机械能，培养学生理论联系实际的能力，提高学生的学习热情。
五、教学重点
1.功的概念的建立；
2.理解功的两个必要因素；
3.功率的概念；
4.动能和势能的概念；
5.探究影响动能和势能大小的影响因素；
6.动能和势能的相互转化。
六、教学难点
1.会用W=F.s进行简单的计算；
2.对功率意义的理解及功率的计算；
3.对能量的认识；
4.理解机械能守恒，并能解释机械能转化的物理现象。
七、学情分析和建议
功和机械能现象是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易发生兴趣的现象。教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验的作用，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性。另外应注意引导学生利用已有知识，通过理论分析和推断来获得新知识的能力，发展抽象思维能力。以便学生理解和掌握。
初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识，通过理论分析和推理判断来获得新知识，发展抽象思维能力。当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。
八、本章活动主题
满载游客的过山车，在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驶而下!它又如一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆，时而驶上高高耸立着的大回环的顶端。
你知道过山车的速度为什么有那么多的变化吗？你知道过山车为什么能够到达大回环的最高处吗？
九、整体教学课时安排
单元主题 任务 问题 活动
压强 任务一：功（1课时） 问题1：功的概念 活动一：说一说，含有“功”的成语或词语，指出其中“功”的含义。
问题2：做功的两个必要因素 活动一：标出物体受到力的方向和物体移动的方向，判断力是否做功？活动二：三种不做功的情况。
问题3：功的计算 活动一：利用功的计算公式进行简单计算。
任务二：功率（1课时） 问题1：功率和功的区别 活动一：想想议议：一个大人和一个小孩一起爬相同的楼梯，做功相同吗？做功的快慢相同吗？
问题2：功率的计算 活动一：利用功率计算公式进行简答计算。活动二：测量爬楼的功率。
任务三：动能和势能（1课时） 问题1：物体动能大小的影响因素？ 活动一：探究物体的动能跟哪些因素有关。
问题2：物体重力势能大小的影响因素？ 活动一：探究物体的重力势能跟哪些因素有关
任务四：机械能及其转化（1课时） 问题1：动能和势能的相互转化 活动一：将滚摆卷起后释放，分析滚摆能量的变化。活动二：单摆来回摆动，分析能量变化。活动三：让木球从斜槽上端滚下，观察木球碰击弹簧片的过程。
问题2：机械能守恒 活动一：铁锁能碰到鼻子吗？
十、学习评价量化表
评价指标 评价等级即分值 得分
一级指标 二级指标 优秀 良好 合格 自评 他评 师评
活动态度（20％） 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对本课有较高的学习兴趣 对本课的学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责，努力完成预定任务 认真参与，在同学的协助下努力实现预定任务 认真参与，在同学的协助下努力未能全部实现预定任务
合作交流（20％） 与人合作 主动和同学配合，分工合作，乐于帮助同学 能和同学配合，做好自己分内的事 有需要时才和同学合作，喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚，认真倾听同学意见，能合作解决问题 会倾听同学意见，基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见，不喜欢和同学合作解决问题
探究实验（30％） 动手操作 能熟练操作实验器材，并在规定时间内完成实验任务 操作器材叫熟练，能够完成实验任务，但有缺陷 不能熟练操作实验器材，不能完成实验任务，或效率太低
分析归纳 根据实验现象和数据能够快速地分析归纳得出结论，并能和同学交流反思 能根据实验现象和数据得出实验结论，不能和同学交流反思 能记录现象和数据，不能得出对应的结论，或不能得出完整的结论
学习成果（30％） 获取知识 能够完成本节课的学习目标，能完全理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标，能在老师或同学的协助下理解本节课重难点 基本能完成本节课的学习目标，不能完全理解本节课重难点
熟练运用 能够独立、快速完成课堂或课后练习，能运用所学内容解释一些实际问题 能够在老师或同学的帮助下完成课堂或课后练习，能解决一些实际问题 不能完成全部的课堂或课后练习，在解决实际问题时存在较大困难
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