滬科版物理八年級第十章 機械與人教學課題第六節 合理利用機械能（第一課時）教材分析和教學設計思路教材分析：過本節課程的學習，要求學生初步建立功能關系，認識物體做功的過程就是能量轉化的過程，物體做的功越多，說明某種能轉化為別的形式的能就越多。功能關系對于學生理解動能和勢能的轉化，以及九年級熱學和電學有關功能關系的學習，意義重大。學生對于動能和勢能跟哪些因素的研究過程的學習要求掌握分析處理實驗現象的能力。教學思路：通過復習回顧做功的兩個必要條件，具體分析3個能夠做功的生活實例，總結歸納出能量的概念，然后介紹功能關系。通過應用能量概念分析物體是否具有能量，引出機械能的分類問題，接著進行動能，重力勢能和彈性勢能的教學。研究動能和勢能跟那些因素有關的教學過程，通過突出學生學習主體地位，教師引導學生逐步分析得出實驗結論，最后安排課堂練習和課堂小結。學情分析知識能力分析：由于部分學生對功的概念掌握不牢固，所以本節課考慮以復習功的基本概念展開新課。學習心理分析：初二學生的抽象思維能力較弱，教學中盡量多通過具體的實物演示和播放視頻的教學方法，使學生易于理解接收所學的知識。教學目標知識與技能：1、通過本節內容的教學，讓學生初步理解動能、勢能、機械能的概念。2、通過探究讓學生知道決定動能大小的相關因素；能解釋簡單的現象。過程與方法：能夠運用控制變量法進行實驗設計，逐步養成在實驗中認真觀察，勤于思考的習慣；善于分析數據、歸納總結的思維培養。情感態度與價值觀：培養學生對生活中的物理知識的學習興趣,形成對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。重點難點分析重點：認識能量、動能、勢能、機械能的概念 難點：功和能關系的理解，決定動能大小的相關因素實驗過程；解釋簡單的現象。教學資源弓箭，動能實驗器材，多媒體計算機教學過程設計一、復習引入新課師：上課，同學們好！生：老師好！師：請坐。今天我們來學習第六節 合理利用機械能師：前面我們學習了功的概念。請同學們回憶下，怎樣才算“做功”？生：（1）作用在物體上的力 （2）使物體在力的方向上通過了一段距離 二、能量師：（教師播放視頻：火車撞擊汽車）火車對汽車做功了嗎？生：火車對汽車做了功。師：火車能夠把汽車推走而做功。師：（教師演示實驗：重物下落沖擊小桌陷入沙子中），重物對小桌做功了嗎？生：重物對小桌做了功。師：被舉高的重物能夠沖擊小桌下陷而做功師：（教師演示實驗：射箭），張開的弓對箭做功了嗎？生：張開的弓對箭做了功。師：張開的弓能夠使箭射出而做功師：（教師展示：以上三個實例結論）請同學們交流討論這三個實例有什么共同特征？生：能夠做功。師：還有什么共同特征呢？生：物體能夠對物體做功。師：（總結）一個物體能夠對別的物體做功，就說這個物體具有能量，簡稱能。運動的火車，舉高的重物，張開的弓都具有能量 教師板書：一、能量：一個物體能夠對別的物體做功，就說這個物體具有能量，簡稱能。師：對于能量的理解： （1）（教師引導：如果運動的火車不撞擊汽車，火車具有能量嗎？）物體能夠做功是指物體具有做功的本領，并不一定需要做功或正在做功。 （2）一個物體能夠做的功越多，它具有的能量就越大。 （3）（教師引導：請同學們猜想，能的單位是什么？）能的單位是焦耳（J）三、動能和勢能師：你能舉例說明那些物體具有能量嗎？生：運動的火車、汽車、飛機具有能量，舉高的重物、舉高的書本具有能量，張開的弓、拉開彈簧具有能量 。師：（板書）1、物體由于運動具有的能叫做動能。2、物體由于高度位置所具有的能叫做重力勢能。3、物體由于發生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。重力勢能和彈性勢能統稱為勢能。師：（課堂練習）下列物體具有什么能？ 1、在地上滾動的足球。2、被壓彎的直尺。 3、天花板上的吊燈。 生： 1、動能， 2、彈性勢能, 3、重力勢能。師：（思考與討論） 天空中飛行的飛機具有的能量？ 生：動能和重力勢能師：從以上實例可以看出：一個物體可以單獨具有動能、勢能；也可以同時具有動能和勢能。人們把動能和勢能統稱為機械能。教師板書：二、機械能包括動能和勢能 師：空中飛行的一個球,重力勢能是5J，動能是4J，那么球的機械能則為 。生：9J四、動能跟那些因素有關 師：學習了機械能以后，我們來研究動能的大小跟那些因素有關?請大家猜想有哪些因素？生：學生猜想與假設師：（展示：火車和小客車相撞的視頻和圖片）同學們觀察到了什么？說明動能可能跟什么因素有關？生：動能可能跟速度和質量有關。師：要研究動能的大小跟那些因素有關，首先必須使物體運動起來（教師展示小車），請同學們思考，使小車運動起來的簡單方法有哪些？生：用手推動，用彈簧彈出，讓小車從斜面上滑下師：這些方法中，你認為哪種較好?生：（教師引導）用手推動不容易控制速度的大小，用彈簧彈出和從斜面上滑下都是較好的辦法。師：（教師展示器材）今天我帶來的實驗器材是一個斜面，當然用彈簧來完成這個實驗也是可以的師：如何讓小車的速度不相同？生：讓小車從不同的高度滑下。師：如何讓小車的速度相同呢？生：讓小車從相同的高度滑下。師：剛才我們討論了如何讓物體動起來和如何控制速度的問題，那么研究動能跟質量的關系時，要控制速度相同，改變質量，又應該怎么做呢？生：使用質量不同的小車，從斜面的同一高度滑下。（如果有學生提出：質量不同的小球從同一高度滑下，質量應該不同的疑問，教師直接指出小球到達斜面底端的速度只與高度有關，跟質量無關即可。待學完機械能守恒以后，拓展一步用mv2/2=mgh推導出達斜面底端的速度與質量無關）師：怎樣改變小車的質量呢？生：在小車上增加砝碼。師:結合剛才的實例，同學們想一想，要比較兩個運動物體的動能的大小，可以采用什么方法：生：通過被撞物體移動距離的長短來比較動能的大小轉換法。撞擊同一個物體運動距離越長，動能越大。師：如果物理量跟兩個或兩個以上的因素有關，為了研究跟其中一個因素的關系，一般采用什么實驗方法？生：控制變量法師：對，控制變量法。研究動能跟速度的關系時，控制什么相同，改變什么？生：控制質量相同，改變速度。師：那么研究動能跟質量的關系時，又要控制什么相同，改變什么？生：控制速度相同，改變質量。師：（演示實驗：讓小車從斜面的不同高度滾下，探究速度對動能的影響）同學們觀察到什么現象？說明了什么？生：觀察到從較高位置滾下的小車，到達斜面底端的速度較大，木塊被撞擊后移動的距離較遠。結論：質量相同時，速度較大的物體具有的動能較大。師：（演示實驗：讓兩個質量不同的小車從斜面的同一高度滾下，探究質量對動能的影響）同學們觀察到什么現象？說明了什么？生：觀察到從同一高度滾下的小球，質量較大的小球，撞擊木塊后移動的距離較遠。結論：速度相同時，質量較大的物體具有的動能較大。師：（總結）物體的速度越大，質量越大，物體具有的動能越大。師：課堂小結：本節課我們有哪些收獲？課堂練習一：以同樣速度行駛的大卡車和小轎車，___________的動能大，所以在同樣的道路上，不同車型的限制車速是不同的，大卡車的最大行駛速度應比小轎車________（填“大”或“小”）答案：大卡車 ，小教育學生記住切勿“超速、超載”課堂練習二：灑水車沿街道勻速行駛，在灑水過程中它的動能______，這是因為___________________。答案：變小，它的質量變小了 板書設計第六節 合理利用機械能一、能量：一個物體能夠對別的物體做功，就說這個物體具有能量，簡稱能。1、動能：物體由于運動而具有的能叫動能2、重力勢能：物體由于高度位置而具有的能叫重力勢能3、彈性勢能：物體由于發生形變而具有的能叫彈性勢能二、機械能 動能（質量越大，速度越大，動能越大）機械能重力勢能（質量越大，高度越高，重力勢能越大）勢能彈性勢能（彈性形變越大，彈性勢能越高）4