第3節(jié)動能和勢能1能通過實例從做功的角度描述能量，能說出能量與做功的關(guān)系，記住能量的單位。2能利用實例或?qū)嶒灣醪秸J識動能、勢能的概念，并能運用其解釋相關(guān)的現(xiàn)象。3能通過實驗探究，了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關(guān)。1通過觀察認識動能和勢能的存在，通過歸納概括得到動能和勢能的概念。2在了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關(guān)的活動中，學(xué)會用科學(xué)探究的方法研究物理問題。1具有從能量的角度分析物理問題的意識。2通過科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，養(yǎng)成尊重事實、探索真理的科學(xué)態(tài)度。1理解動能和勢能的概念。2探究影響動能和勢能的因素。能的概念的建立。鋼球、斜槽軌道、小木塊、砝碼、彈簧、多媒體課件等。一、情景引入復(fù)習舊知：當一個力作用在物體上，物體在這個力的作用下，沿力的方向上通過了一段距離，這個力的作用有了成效，就說這個力做了功。演示：用手推動木塊，使木塊運動一段距離。在此過程中，手的推力是否做了功？出示斜槽，并演示鋼球從斜槽上滾下，在水平桌面上撞擊木塊，使木塊移動了一段距離。讓學(xué)生分析碰撞過程中，有沒有做功？利用學(xué)生分析的結(jié)果“鋼球?qū)δ緣K做了功”引入能量的概念：一個物體能夠做功，我們就說它具有能量?？梢娢锢韺W(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。一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。(功和能有密切聯(lián)系，從做功直接引入能的概念。并為下面設(shè)計探究影響動能大小的因素做好了鋪墊。)我們在日常生活中經(jīng)常提到能，諸如熱能、電能、能源開發(fā)，等等?！澳堋笔俏锢韺W(xué)中的一個重要概念，能的概念跟功的概念有密切聯(lián)系。我們說一個物體能夠做功，這個物體就具有能。電流能做功，具有電能；燃料燃燒放熱可以做功，具有熱能。自然界中，能的形式很多，今天我們學(xué)習最常見的能的形式動能和勢能。二、新課教學(xué)探究點一：動能1什么樣的物體具有動能？觀察和分析生活中的實例：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；風吹動帆船航行，空氣流動形成的風能做功。引導(dǎo)同學(xué)們找出不同現(xiàn)象的共性內(nèi)容。學(xué)生分析：這些物體能做功，它們都具有能。它們的能量是由于物體運動才具有的。水由于流動、子彈由于飛行、空氣由于流動而具有能。歸納總結(jié)：物理學(xué)中把物體由于運動而具有的能叫動能。一切運動的物體都具有動能。2動能的大小跟哪些因素有關(guān)。物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越大。那么動能的大小決定于哪些因素呢？現(xiàn)在我們通過實驗來研究。這是個帶槽的木板，我們把鋼球放到斜面上由靜止?jié)L下，到達平面上撞擊一個小木塊，推動木塊做功，根據(jù)木塊被推動的距離遠近來判斷鋼球具有的動能的大小。教師演示，學(xué)生觀察實驗。第一次，我們使小鋼球從某一高度由靜止開始滾下，注意觀察木塊被推的距離。第二次，我們換一個質(zhì)量大的鋼球，從同一位置由靜止開始滾下，到達平面上時和剛才的小鋼球具有同樣的速度，再觀察木塊被推動的距離。很顯然，第二次木塊被推的距離比第一次遠得多。說明大鋼球做的功多，也就是大鋼球具有的動能大。提問：這個實驗說明了什么？學(xué)生回答：這個實驗說明了物體的動能大小跟它的質(zhì)量有關(guān)，速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大。我們用同一個鋼球再做兩次實驗。教師演示，學(xué)生觀察。 第一次，我們讓鋼球從比較低的位置由靜止開始滾下。第二次我們讓鋼球從比較高的位置由靜止開始滾下。比較兩次實驗中木塊被推的距離大小。 很顯然，鋼球從更高的位置滾下來，到達水平面上時具有更大的速度，木塊被推得更遠。提問：這個實驗說明了什么？學(xué)生回答：這個實驗說明同一個物體速度越大，動能越大。通過以上實驗可知，物體的質(zhì)量越大，速度越大，動能就越大。(運用事例對比進行思考，學(xué)生易于接受新知識。)提問：一列緩慢行駛進站的火車和一輛高速行駛的汽車相比較，誰的動能更大？讓學(xué)生分組討論，鼓勵學(xué)生從網(wǎng)上搜索信息，分析論證。探究點二：勢能運動的物體具有動能。生活中也有很多物體并沒有運動，但是它們也能做功，也具有能。1什么樣的物體具有重力勢能？人們在打樁時，必須把重錘高高舉起，當重錘落下時可以做功，因為重錘受到豎直向下的重力，重錘下落時沿著重力的方向向下通過了一段距離，所以舉高的重錘可以做功，將木樁打入地里。試想，一個重錘如果靜止壓在木樁上是不是能做功？ 物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能叫重力勢能。 2.重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)？ 請大家判斷下列物體的重力勢能的大小。(1)打地基時，質(zhì)量是20千克的石制重錘和質(zhì)量是100千克的鐵制重錘被舉得同樣高，誰的重力勢能大？學(xué)生回答。(2)同一個重錘，被舉高1米或3米兩種情況下，哪種情況重力勢能大？學(xué)生回答。 通過以上的兩個例子，大家能判斷出重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和所處位置的高度有關(guān)，物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢能越大。(讓學(xué)生了解高空墜物的危害，教育學(xué)生如何防范高空墜落物。)隨著高層建筑的增多，高空墜落物傷人的事件時有發(fā)生，造成的傷害十分嚴重。防范高空墜物應(yīng)注意：1警惕高架的廣告牌。由于大風或自然松動，容易導(dǎo)致廣告牌瞬間倒塌墜落。2注意居民樓房墜物。陽臺上的花盆等擺放物會由于主人澆花操作不當或大風而引起墜落。3要小心高樓的墻面裝飾物和窗戶玻璃碎片。刮風時，高層樓房墻面的裝飾物或松動的表層可能發(fā)生脫落，窗戶上的玻璃、碎片也可能墜落。4注意建筑施工工地的墜落物。安全防護網(wǎng)若不齊全，磚石物料就可能會從上面掉下來。防范措施：1對易墜落物，如廣告牌、陽臺擺放物品等，經(jīng)常進行檢查、緊固，確保其牢固可靠。2行人盡量遠離可能出現(xiàn)高空墜落物的地方。除了應(yīng)隨時注意觀察之外，在樓前、樓后行走時盡量離墻壁遠一些為好。因工作條件而不能遠離時，要加強自我保護，戴好安全帽。3什么樣的物體具有彈性勢能？ 大家看一個實驗，教師邊演示，邊講授。 這是一個彈簧，把一個砝碼放在彈簧上的小木板上，用力將彈簧壓縮，使其發(fā)生彈性形變。此時，彈簧靜止，沒有動能。彈簧也沒有被舉高，也沒有重力勢能?？墒谴蠹蚁胂?，彈簧能不能做功？ 能！放開手，砝碼被彈簧舉起來。 可見，被壓縮的彈簧也具有能。這種能區(qū)別于動能和重力勢能，它是由于物體發(fā)生了彈性形變而具有的能。所以，發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫彈性勢能。 物體在很多情況下都具有彈性勢能。射箭用的弓被拉滿時產(chǎn)生彈性形變，具有彈性勢能。鐘表的發(fā)條在卷緊時具有彈性勢能，通過做功來帶動鐘表機件正常轉(zhuǎn)動。4物體的彈性勢能的大小跟彈性形變大小有關(guān)，彈性形變越大，它具有的彈性勢能越大。5重力勢能和彈性勢能都叫作勢能。三、板書設(shè)計第3節(jié)動能和勢能本節(jié)課主要的教學(xué)內(nèi)容有：動能、勢能的概念、探究動能和勢能的影響因素。能是物理學(xué)中最重要的概念之一，它比較抽象，不易理解，只能通過有關(guān)的物理現(xiàn)象來肯定它的存在。而八年級學(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π蜗蟮奈锢砀拍?，對抽象的“能”的概念感到困惑，所以本?jié)教學(xué)的重點是初步理解動能、勢能的概念，知道影響動能和勢能的因素。