人教版八年级物理下册教学设计：第十一章第三节动能和势能

第十一章 第3节 动能和势能

[设计理念]
　　 根据新课程理念,教材特点,学生特点,我决定采用启发式和探究式教学, 首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性，这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。接着列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔。由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习决定势能大小的因素。
[教材分析]
　 本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性．这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识．教材列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔．由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素．最后，教材给出了机械能的概念，并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同，都是焦耳.
[三维目标]
1．知识与技能：　
（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。
2．过程与方法
　　（1）通过观察认识动能势能的存在，通过归纳概括得到动能势能的概念。
　　（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。
3．情感态度与价值观
　　（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，形成尊重事实、探索真理的科学态度
[重点难点]
　　重点：影响动能和势能大小的因素。
　　难点：弄清物体具有能是什么原因形成的。
[教学方法]
　　首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性，这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。接着列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔。由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习决定势能大小的因素法。
[仪器材料]
　多媒体课件、木块、弹簧、橡皮筋、斜槽、不同质量的钢球、玻璃球等。
[教学流程设计]
一、导入新课
　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，做没做功?
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。物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。
（设计意图：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。）
二、动能
刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，若将钢球静止停靠在木块一侧，钢球还能够对木块能够做功吗？(边讲边演示)。
让学生认识到只有运动的钢球才能推动木块做功。
总结出动能概念：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。
引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出“一切运动的物体都具有动能”。
狂风能撼动大树，而微风只能摇动树叶，说明动能有大有小，你能猜想一下动能的大小可能与什么因素有关？
现在我们要利用桌上的斜面、小球、木块来探究动能的大小与物体的质量、运动的速度有怎样的关系。实验前，我们先思考几个问题：
（1）实验时如何比较动能的大小？
（2）动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关，在实验中应如何具体操作？
（3）研究动能与质量关系时，应该改变哪一个物理量？应该让哪一个物理量不改变？如何控制质量不同的小球撞击物体时的速度相同？
（4）研究动能与速度关系时，应该改变哪一个物理量？应该让哪一个物理量不改变？如何控制质量相同的小球撞击物体的速度不同？
（5）设计出实验步骤，并进行实验。
让学生分组实验后得出结论：质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大；物体的动能与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。
（设计意图：运用事例对比进行思考，学生易于接受新知识。）
三、重力势能
演示：木块静止放在水平桌面上，问：木块受到重力，重力对木块做功吗？怎样才能使重力对木块做功？
让学生认识到物体被举高而具有能量，这种能量与重力有关，物理学叫做重力势能。
思考：木块和铅球都被举高，它们具有的重力势能相同吗？
在此基础上，让学生思考：
（1）重力势能可能与什么因素有关？
（2）实验时如何比较重力势能的大小？
（3）你应该采用什么实验方法来探究？
（4）设计出实验步骤，并进行实验。
学生实验后得出结论：物体被举的高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大；质量相同时，举得越高的物体具有的重力势能越大；物体的重力势能与物体的被举的高度和质量有关，被举的高度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。
（设计意图：有了前面研究动能的实验做基础，再学习研究重力势能的实验变得较为容易，教师适当点播即可。）
四、弹性势能
（教师边演示，边讲授）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？
总结：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。
让学生表演用橡皮筋弹射纸弹的游戏。用不同的力使橡皮筋形变程度不同，观察纸弹弹射的距离有何不同？
指出：物体的弹性势能的大小跟形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。
重力势能和弹性势能都叫做势能
（设计意图：让学生亲自参与实验，体会物理就在身边。）
五、动能和势能拓展
1、机械能：让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量?(具有重力势能)继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能?通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。
2、动能和势能统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。
　　3、能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。
( 设计意图：学生对动能和势能已经有了全面的认识，明白了动能和势能含义的基础上，让他们应用课堂所学知识解决实际问题。)
七、布置作业
八、板书设计
一、动能
1、定义：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能
2、决定因素：质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大；物体的动能与物体的速度和质量有关，速度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。
二、重力势能
1、定义：物体被举高而具有能量，这种能量与重力有关
2、决定因素：物体的重力势能与物体的被举的高度和质量有关，被举的高度越大，质量越大，物体具有的动能就越大
三、弹性势能
1、定义
2、决定因素
四、机械能
1、定义：动能和势能统称为机械能。
【教学反思】
一、本节课重点解决了探究课中的两个要素:
　　1.怎样提出探究问题。
　　2.怎样分析、处理实验数据形成实验结论，并把实验结论与概念联系起来。
二、重点和难点的突破
　1、在本节课的教学中，我努力落实课程改革中的三维目标：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，尤其是让学生亲自经历了“猜想----实验---分析归纳---得出结论”的物理探究过程。在探究过程中，我比较恰当地把握学生的经历水平，反应水平，领悟水平，知识水平。在教学中充分应用生命化课堂三分之一的教学模式，做到了教师少讲、精讲，大量的时间放手给学生，使学生真正地获得自主学习的权利，掌握自主学习的本领。在教学中我努力做到教师向后退些，再退些，学生自立，再自立些，让学生在开放宽松的环境中，个性得到充分张扬，生命活力得到充分释放，让课堂变成学生尽情发展自我和展示自我的舞台。?
2、我认为本节课的最大亮点是我使用了自制的教具。科学探究《动能与什么因素有关》，我在集体备课时，就提出了能否将课本上的实验进行一下改造，以便于使实验更有利于学生的操作，这一建议得到了组内老师的支持，最终我们选择了学校电工使用完了的盖线盒来做轨道，这样既使实验易于操作、现象明显，又使“环保、节能”的意识如春风化雨润物无声般的渗透到物理课堂上来，起到了很好的效果。
三、不足之处
1、课件制作的不够完美?
2、有些环节语言不够简练?
3、实验时间过长，知识巩固环节时间有些紧张.
　　以上是我对执教《动能和势能》这节课的反思，在反思过程中学会了很多，为我在今后的教学上积累经验，使课堂教学做到有效，最终达到高效。