动能和势能-教学设计

11.3动能和势能教学设计【教学内容】义务教育教科书，物理（人教版）八年级下册第十一章第三节。【设计思路】新课程标准下的物理课堂，不仅注重知识的传授，更注重对学生能力和情感的培养。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。《动能和势能》是初中物理能量学习的第一节课，是以后学习动能与势能的转化及其它能量的基础。本节课我按照我校提出的“优化流程，导学并重，主体参与，适时评价”的思想，通过大量的实例和小实验让学生感受到动能和势能的存在，理解动能和势能的概念，通过学生实验探究了解动能、重力势能的大小与什么因素有关，并运用所学知识解释简单的现象。对于动能、势能的概念，学生比较容易理解，因此我将本节课的设计重点放在引导学生利用生活中的物品探究影响动能、势能大小的因素上。为了符合新课标的要求和新课程的特点，本节课的教学设计着重体现以下几点：1．由生活到物理，由物理到社会的思想。引导学生观察举例生活中的有关现象，归纳动能、势能的的概念，并运用概念解释生活中的有关问题，体现由生活到物理，由物理到社会的思想。2．将课本的演示实验改为分组实验，引导学生利用生活中的一些物品设计实验，体验科学探究之旅，激发学生学习兴趣。3．让学生在科学探究中互相交流、学习，培养学生自主学习的习惯和相互合作、共同探索的团队精神。【教学目标】1．知识与技能（１）通过实例理解动能和势能的概念。（２）在探究实验中理解影响动能和势能的因素。（３）能运用本节知识分析生产生活中简单的的实际问题2．过程与方法（１）通过观察认识动能、势能的概念（２）通过分类的方法归纳概括动能、势能的概念（３）经历探究影响动能、势能大小因素实验，理解在研究多问题因素中的控制变量法３．情感态度价值观通过学生的合作探究实验，培养同学间相互合作、共同探索的团队精神；激发学生强烈的物理学习兴趣。渗透由生活到物理，由物理到社会的思想。【教学重点】1、动能和势能的概念；2、探究影响动能大小的因素。【教学难点】能量概念的理解。【教学用具】1．教师用具：多媒体课件、斜面、不同质量的铁球、玻璃球、塑料块、质量不同的两支笔或笔芯、纸杯、白纸、钢板尺、硬币等.2．学生用具：动能影响因素演示器，刻度尺每组自备：质量不同的两支笔或笔芯、纸杯、白纸、钢板尺、硬币【教学方法】实验探究法，即：提出问题——观察实验——分析引导——得出结论——用于实践【教学过程】设计内容设计意图教材处理师生活动温故知新，实验导入在物理学上功和能有着密切的联系，前面我们学习了有关功的一些知识，这节课我将和同学们一起来研究——能。请同学们先来观察下面的实验：演示实验：钢球是否对塑料块做功？①将钢球放在塑料块旁边。提问1：钢球对塑料块做功了吗？你是根据什么来判断的？②让钢球从斜槽上自由滚下，在水平面上撞击塑料块，使塑料块移动了一段距离。提问2：碰撞过程中，钢球对塑料块做功了吗？判断钢球对塑料块做功的标志是什么？③将钢球放在斜槽顶端静止。提问3：斜槽顶端静止的钢球现在对塑料块做功了吗？如果没有，它是否能够对塑料块做功呢？归纳总结：同学们分析得非常好，看来大家已经学会了科学的思维方法——判断物体是否做功，要看力是否有成效。其他同学掌握的怎么样？让我们通过一组练习来检验一下吧。学案练习：请同学思考学案上《温故知新》第1题，并写在学案上。回答1：不做功，因为钢球对塑料块没有力，也就没有成效。回答2：碰撞过程中钢球对塑料块做功了。做功的标志是塑料块在力的作用下移动了一段距离，钢球对塑料块的力有了成效。回答3：斜槽顶端静止的钢球对塑料块没有做功。如果松手，钢球在重力的作用下从斜槽顶端滚下，撞击塑料块使塑料块移动一段距离，钢球就能够对塑料块做功。回答1：物体做了功的有：⑴⑶⑷；⑴中风对帆船做了功，抓住学生好奇的心理特点由情景导入新课让学生对即将学习的知识产生浓厚的学习兴趣。从生活实例入手，引导分析可使学生感受到物理知识并非高深莫测，增强学习物理的信心，体现了“从生活走向物理的理念”。教师根据情景提出具体的问题，学生积极思考讨论交流，归纳概念。在下面这些现象中，有哪些物体做了功？哪些物体现在没有做功，但能够做功？哪些物体不能做功?⑴风吹动帆船航行；⑵在空中高速飞行的子弹；⑶高速飞行的子弹将障碍物打穿的过程；⑷水从高处冲下来推动水轮机转动；⑸静止在高处的水；⑹皮筋；⑺高山上的大石头⑻拉长了的皮筋；⑼放在地上的花盆；⑽拉弯的弓提问1：（1）物体做了功的有哪些？（2）你能不能告诉大家在这三个现象中是哪个物体对哪个物体做了功？（3）你判断物体做功的标志分别是什么呢？提问2：（1）物体现在没有做功，但能够做功的有哪些？（2）研究对象是谁？受到什么力的作用？你怎么判断他们没有做功？(3)那你凭什么又认为它们能够做功呢？提问3：物体不能做功的有哪些？你是怎么判断的？教师讲述：从这些生活中的现象可以看出，有的物体能做功，有的物体不能做功。今天我们就学习一个新的概念——⑶中子弹对障碍物做了功，⑷中水对水轮机做了功。标志分别是航行、打穿、转动。也就是说在⑴⑶⑷中力的作用有了成效。）回答2：物体现在没有做功，但能够做功的有⑵⑸⑺⑻⑽。子弹、静止在高处的水、高山上的大石头都受到重力的作用，但重力的作用都没有成效，所以不做功；拉长了的皮筋、拉弯的弓都受到弹力作用，但弹力的作用也没有成效，所以也不做功。在空中高速飞行的子弹，一旦遇到障碍物就能够做功。⑸静止在高处的水和⑺高山上的大石头，一旦从高处向低处下落，重力就能够做功。⑻拉长了的皮筋和⑽拉弯的弓，松手后在恢复形变的过程中能够对外做功。回答3：物体不能做功的有⑹⑼。皮筋没有发生弹性形变，不受弹力作用；地上的花盆已经在地上了，还往哪落？）板书：一、能量：1.一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量，简能量。象刚才⑴⑶⑸⑵⑷⑺中做了功的物体，或者现在没有做功，但能够做功的物体，我们都说它具有能量。强调：“能够做功”是指该物体具备做功的本领，但不一定正在做功。讲述：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。就好比一家企业，对外能够支付越多，表明拥有的资金越雄厚，。能量和功的单位一样，也是焦耳。称能。板书：2.能的单位：焦耳，简称焦，符号J切入主题物体具有能量的形式是多种多样的，例如：电能、光能、太阳能、水能、风能、核能、化学能等等。今天我们要学习的是最常见的一种形式的能——动能和势能。首先请同学们明确本节课的学习目标。请同学们完成学案《知识点一》的第（二）部分。课件展示六幅图片：下列物体具有能吗？试分为三类，并说出分类依据。①流水推竹排前进②风吹帆船前进③高山上的大石块④提问:谁来说一说，在六幅图中，哪些物体具有能，你是怎么判断的？板书：§11.3动能和势能学生齐读本节课的学习目标教师提示：在做题之前，我们要明确判断物体具有能的依据是什么？（是否做功？）回答：第一类：①②，依据：运动的物体在做功；第二类：③④，依据：被举高的物体能够做功；（下落例举生活实例进一步加强对动能、势能概念的理解。锻炼学生的联想思维能力以及分析归纳能力。还有其他的分类方法吗？看来同学们都同意×××的观点，那我们今天就按照×××的分类方法来进一步学习动能和势能。教师讲述：分析①②：流动的水对竹排做功，流水具有能；流动的空气对帆船做功，流动的空气具有能。在物理学上，我们把物体由于运动而具有的能叫做动能。归纳得出：动能的概念。列举生活中具有动能的物体。并指出一切运动的物体都具有动能。（水中游动的鱼；地上飞奔的猎豹；天上飞的老鹰；高速路上行驶的空载火车；高速路上行驶的满载火车；快跑的小明；慢跑的小明。）举高的重锤⑤被压弯的撑杆⑥拉弯的弓时受重力作用）第三类：⑤⑥，依据：发生弹性形变后，在恢复形变时能够对外做功。板书：二、动能1．物体由于运动而具有的能。板书：2．一切运动的物体都具有动能。猜想与假设运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。请同学们猜想影响动能大小的因素有哪些呢？为了使同学们的猜想有事实、有依据，请同学们先看两个小资料，看过之后我们再根据资料进行猜想：课件展示两个小资料：①《一铁路职工“中弹”昏倒》沈阳开往上海的的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103K区段时，突然从列车左翼车窗飞出一板书：提出问题：探究动能的大小与什么因素有关？根据已有经验进行合理的猜想是科学探究中最具创造性的一环，有利于培养学生的创造能力和发散思维能力。只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工×××的鼻梁上，当场将其击昏。②《火车“吻”肥猪，吻死一大片》南京郊区，一辆运载“生猪”的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然抛锚熄火，正好北边驶来一辆列车，火车司机发现情况后，紧结刹车，驶到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机侥幸逃命，但生猪却被“吻倒一大片”。拖拉机也被撞的支离破碎。提问:谁来帮助同学们分析一下，第一、二篇报道分别表明了什么？你能找到哪些关键词来说明问题？回答：第一篇报道表明动能的大小与物体的运动速度有关，关键词是速度很大的“列车”和质量很小的“馒头”；第二篇报道表明动能的大小与物体的质量有关，关键词是“速度已经很慢”。板书：猜想：1、与运动速度有关；2、与物体质量有关。设计实验同学们的猜想正确不正确呢？还需要用实验来验证！下面我们就进入设计实验环节。实验器材我已经为同学们准备好了（介绍器材，并指出这套器材我们以前在牛顿第一定律的实验中使用过），现在就请同学们利用桌面上的实验器材来设计试验方法和步骤。不要商量，先独立思考几分钟。思考的差不多了吗？我看出来了，有的同学可能遇到困难了，这样吧，请本小组的同学帮助一下。为了帮助同学们理清思路，在小组讨论的时候，弄清这几个关键问题，并在解决这些问题的基础上，设计出较完善的试验方法和步设计实验：教师引导学生尝试设计实验过程。学生独立思考一分钟。学生小组讨论自主进行实验设计通过设计实验培养学生骤，以及预期的实验结果。先请同学们思考几个问题：１、在研究物体动能时，我们选什么物体作研究对象？２、当影响因素不止一个时，我们应该运用什么方法？３、怎样使两个质量不相等的小球在斜面底端获得相同的速度？（提示：牛顿第一定律的实验中我们是怎么做的？）４、同一个小球，怎样改变它到达斜面底端的速度？（能不能设计一个实验来证明你的想法？）5、实验中，通过观察什么现象来比较物体动能的大小？请各小组交流讨论后，说出你们组设计的实验方案（包括实验器材、实验步骤、预期的实验结果等）。回答：1．研究对象是小球。2．控制变量法3．让小球从同一斜面的同一高度自由下落。4．让同一小球从同一斜面的不同高度自由下落。将质量相同的两个小球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放，从最高点下落的小球能在水平面上追上从接近底部下落的小球，说明从不同高度滚下的小球到水平面上具有不同的速度。5.观察小球推动木块移动的距离，距离越大，说明小球对木块做的功越多，小球具有的动能就越大。各组讨论交流。两个学生上台进行展示，一个演示，一个解说。其他学生则对其方案进行“挑刺”，使方案更加完善合理的创新能力其它小组还有什么需要补充或质疑的吗？或者你认为还有什么需要注意的地方吗？通过展示，培养学生的语言表达能力及表演能力。进行实验这个实验怎么做，同学们现在是不是已经非常清楚了？下面就让我们通过实验来启迪思维，进入智慧的探究过程吧！注意，各小组要分工合作，注意观察重要的物理现象，实验要迅速、准确，看哪个小组最先高质量的完成任务！开始实验！小组成员分工协作，教师巡回指导，并提示不必局限于老师所提供的实验器材学生认真观察充分调动学生学习的积极性，培养学生的协作能力和动手操作能力。得出结论实验结束，收拾好器材!现在我们一起来说一说，实验中你观察到了什么现象，这些现象表明了什么？综上所述，哪位同学能够完整的总结一下，物体动能的大小与什么因素有关？具体是什么关系！强调：在总结时，要注意“控制变量”。教师引导学生进行表述，并提示注意要体现控制变量法。板书：质量相同的物体，运动的速度