八年級物理下冊 11.3 動能和勢能教案（新版）新人教版

八年級物理下冊11.3動能和勢能教案（新版）新人教版主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容八年級物理下冊11.3動能和勢能教案（新版）新人教版

1.理解動能的概念，掌握動能大小與物體質(zhì)量、運動速度的關(guān)系。

2.理解重力勢能的概念，掌握重力勢能大小與物體質(zhì)量、高度的關(guān)系。

3.了解彈性勢能的概念，認(rèn)識彈簧彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系。

4.掌握機械能守恒定律，理解在沒有外力做功的情況下，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，機械能總量保持不變。

5.通過實驗和實例，學(xué)會分析動能、重力勢能和彈性勢能的變化，培養(yǎng)解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過觀察和實驗，使學(xué)生能夠理解動能、重力勢能和彈性勢能的概念，培養(yǎng)其探究物理現(xiàn)象的能力。

2.物理觀念：幫助學(xué)生建立動能、勢能及其相互轉(zhuǎn)化的物理觀念，深化對能量守恒定律的理解，提高其物理學(xué)科素養(yǎng)。

3.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識分析問題的能力，使其能從能量的角度解釋生活中的現(xiàn)象，形成科學(xué)的思維方法。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)其積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和責(zé)任感，使其關(guān)注科學(xué)技術(shù)與社會發(fā)展的關(guān)系。

5.創(chuàng)新意識：鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提出問題、解決問題，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和實踐能力，為將來進一步學(xué)習(xí)物理打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-動能的概念及其與物體質(zhì)量、速度的關(guān)系。

-重力勢能的概念及其與物體質(zhì)量、高度的關(guān)系。

-彈性勢能的概念及其與彈簧形變量的關(guān)系。

-機械能守恒定律的理解，即在沒有外力做功的情況下，動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機械能總量保持不變。

-實際問題中動能、重力勢能和彈性勢能大小的計算和判斷。

舉例解釋：

-通過公式E_k=1/2mv^2，強調(diào)動能與物體質(zhì)量和速度的平方成正比。

-使用公式E_p=mgh，說明重力勢能與物體質(zhì)量和高度成正比。

-通過彈簧的彈性形變引入彈性勢能的概念，強調(diào)形變量與勢能的關(guān)系。

-通過物體下落、彈簧振子等典型例子，說明機械能守恒的原理。

-結(jié)合實際情境，如小球從斜面滾下，計算不同位置的動能和勢能，鞏固重點知識。

2.教學(xué)難點

-理解動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化的過程，特別是能量守恒的理解。

-在實際問題中，如何確定系統(tǒng)的初始和末狀態(tài)的動能和勢能。

-對彈性勢能的理解，尤其是彈簧常數(shù)對勢能的影響。

-理解并應(yīng)用機械能守恒定律解決復(fù)雜的物理問題。

舉例解釋：

-難點在于讓學(xué)生理解能量轉(zhuǎn)化的過程中，總能量是保持不變的?？梢酝ㄟ^圖示和動畫演示，使學(xué)生在視覺上理解能量形式的轉(zhuǎn)換。

-在解決實際問題時，指導(dǎo)學(xué)生如何界定系統(tǒng)的初始和末狀態(tài)，以及如何忽略非保守力的影響，專注于動能和勢能的計算。

-對于彈性勢能的難點，可以通過實驗讓學(xué)生觀察不同彈簧常數(shù)下的彈性形變和勢能變化，加深理解。

-對于機械能守恒定律的應(yīng)用，選擇一些典型的復(fù)雜問題，如帶有摩擦力的斜面問題，指導(dǎo)學(xué)生如何逐步分析和解決問題，突破難點。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)資源1.硬件資源：

-物理實驗室

-動能和勢能實驗裝置（小球、斜面、滑輪、彈簧等）

-計算機及投影設(shè)備

2.軟件資源：

-動態(tài)物理模擬軟件（如PhET、EJS等）

-物理教學(xué)課件

-教學(xué)視頻資料

3.課程平臺：

-學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)（用于發(fā)布作業(yè)、學(xué)習(xí)資料等）

-班級學(xué)習(xí)交流群（用于線上討論、答疑）

4.信息化資源：

-電子教材

-在線物理教育資源（不含網(wǎng)址）

-教育APP（物理學(xué)習(xí)相關(guān)）

5.教學(xué)手段：

-實驗演示

-PPT講解

-視頻教學(xué)

-互動討論

-小組合作

-在線自測與反饋

-課堂練習(xí)與講解

6.輔助材料：

-動能和勢能概念圖

-機械能守恒定律示意圖

-實驗數(shù)據(jù)記錄表

-例題和練習(xí)題冊教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計用時：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解動能和勢能的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。

設(shè)計預(yù)習(xí)問題，如“動能和勢能的定義是什么？它們之間有什么關(guān)系？”激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)動能和勢能內(nèi)容做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保教學(xué)過程的順利進行。

設(shè)計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)動能和勢能的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設(shè)置懸念，如“為什么滾動的球最終會停下來？”引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的機械能概念，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學(xué)生對機械能掌握情況，為學(xué)習(xí)新課打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解動能和勢能的知識點，結(jié)合實例幫助學(xué)生理解。

突出動能與物體質(zhì)量、速度的關(guān)系，重力勢能與物體質(zhì)量、高度的關(guān)系，以及彈性勢能與彈簧形變量的關(guān)系等重點，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞動能和勢能轉(zhuǎn)化的問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學(xué)生提出自己的觀點和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計實踐活動或?qū)嶒?，如測量不同高度下落物體的動能和勢能，讓學(xué)生在實踐中體驗知識的應(yīng)用，提高實踐能力。

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對動能、勢能及機械能守恒定律進行梳理和總結(jié)。

強調(diào)重點和難點，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計用時：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對動能和勢能知識的掌握情況。

鼓勵學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與動能和勢能相關(guān)的拓展知識，如能量轉(zhuǎn)化的效率、可再生能源和不可再生能源等，拓寬學(xué)生的知識視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合動能和勢能內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考物理與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

鼓勵學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的動能和勢能內(nèi)容，強調(diào)重點和難點。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識點梳理1.動能

-動能的定義：物體由于運動而具有的能量。

-動能的計算公式：E_k=1/2mv^2，其中m為物體的質(zhì)量，v為物體的速度。

-動能與物體質(zhì)量、速度的關(guān)系：動能與物體質(zhì)量和速度的平方成正比。

-動能的守恒：在沒有外力做功的情況下，物體的動能保持不變。

2.重力勢能

-重力勢能的定義：物體由于被舉高而具有的能量。

-重力勢能的計算公式：E_p=mgh，其中m為物體的質(zhì)量，g為重力加速度，h為物體的高度。

-重力勢能與物體質(zhì)量、高度的關(guān)系：重力勢能與物體質(zhì)量和高度成正比。

-重力勢能的守恒：在沒有外力做功的情況下，物體的重力勢能保持不變。

3.彈性勢能

-彈性勢能的定義：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量。

-彈性勢能的計算：通常與彈簧的形變量成正比，與彈簧常數(shù)有關(guān)。

-彈性勢能的守恒：在沒有外力做功的情況下，物體的彈性勢能保持不變。

4.機械能守恒定律

-定義：在沒有外力做功的情況下，系統(tǒng)的總機械能（動能和勢能之和）保持不變。

-應(yīng)用：分析物體在受力作用下的能量轉(zhuǎn)化和守恒情況。

-機械能守恒的條件：系統(tǒng)不受非保守力作用或非保守力做功的代數(shù)和為零。

5.能量轉(zhuǎn)化

-動能與勢能之間的轉(zhuǎn)化：物體在運動過程中，動能可以轉(zhuǎn)化為勢能，反之亦然。

-轉(zhuǎn)化的實例：如物體從高處下落，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；彈力作用下彈簧壓縮，動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

6.實際問題分析

-確定系統(tǒng)的初始和末狀態(tài)，分析動能和勢能的變化。

-忽略非保守力的影響，專注于動能和勢能的計算。

-應(yīng)用機械能守恒定律解決實際問題，如物體在不同位置的能量計算。

7.實驗探究

-設(shè)計實驗驗證動能、重力勢能和彈性勢能的大小與質(zhì)量、速度、高度、形變量的關(guān)系。

-實驗數(shù)據(jù)的收集、處理和分析，得出結(jié)論。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.動能：物體由于運動而具有的能量，計算公式為E_k=1/2mv^2，與物體質(zhì)量和速度的平方成正比。

2.重力勢能：物體由于被舉高而具有的能量，計算公式為E_p=mgh，與物體質(zhì)量和高度成正比。

3.彈性勢能：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量，與彈簧形變量和彈簧常數(shù)有關(guān)。

4.機械能守恒定律：在沒有外力做功的情況下，系統(tǒng)的總機械能保持不變，即動能和勢能之和保持不變。

5.能量轉(zhuǎn)化：動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，如物體下落時重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，彈簧壓縮時動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。

當(dāng)堂檢測：

一、選擇題

1.下列哪個選項正確描述了動能與物體質(zhì)量、速度的關(guān)系？

A.與質(zhì)量成正比，與速度無關(guān)

B.與質(zhì)量成正比，與速度的平方成正比

C.與質(zhì)量無關(guān)，與速度成正比

D.與質(zhì)量無關(guān)，與速度的平方成正比

2.重力勢能的計算公式是？

A.E_p=mgh

B.E_p=1/2mv^2

C.E_p=1/2kx^2

D.E_p=Fx

3.以下哪個情況下，系統(tǒng)的機械能不守恒？

A.物體沿斜面自由下落

B.物體在水平面上受到摩擦力作用

C.彈簧振子在無外力作用下振動

D.物體在豎直方向上受到重力作用

二、填空題

4.動能的計算公式是______，其中m表示______，v表示______。

5.重力勢能的計算公式是______，其中m表示______，g表示______，h表示______。

6.彈性勢能的大小與______和______有關(guān)。

三、解答題

7.一個質(zhì)量為2kg的物體以10m/s的速度運動，求其動能。

8.一個質(zhì)量為5kg的物體從高度為10m的地方自由下落，求其落地前的重力勢能。

9.一個彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比，比例系數(shù)為50J/m^2。若彈簧形變量為0.2m，求彈簧的彈性勢能。

10.分析以下情況中，物體機械能是否守恒，并說明原因：

a.物體沿斜面自由下落

b.物體在水平面上受到摩擦力作用

c.彈簧振子在無外力作用下振動

d.物體在豎直方向上受到重力作用，同時受到空氣阻力板書設(shè)計1.動能和勢能的概念及計算公式

-動能：E_k=1/2mv^2

-重力勢能：E_p=mgh

-彈性勢能：與彈簧形變量和彈簧常數(shù)有關(guān)

2.動能和勢能之間的關(guān)系

-動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化

-機械能守恒定律：E_k+E_p=常數(shù)

3.實際問題分析

-確定系統(tǒng)的初始和末狀態(tài)

-分析動能和勢能的變化

-忽略非保守力的影響

4.實驗探究

-驗證動能、重力勢能和彈性勢能的關(guān)系

-數(shù)據(jù)收集、處理和分析

5.課堂小結(jié)

-動能、重力勢能和彈性勢能的概念及計算

-動能和勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系

-機械能守恒定律

6.當(dāng)堂檢測

-選擇題

-填空題

-解答題

7.板書設(shè)計要點

-目的明確，緊扣教學(xué)內(nèi)容

-結(jié)構(gòu)清晰，條理分明

-簡潔明了，突出重點

-準(zhǔn)確精煉，概括性強

-具有藝術(shù)性和趣味性典型例題講解例題1：一個質(zhì)量為2kg的物體以10m/s的速度運動，求其動能。

解答：動能的計算公式為E_k=1/2mv^2，其中m為物體的質(zhì)量，v為物體的速度。將給定的數(shù)值代入公式中，得到E_k=1/2*2kg*(10m/s)^2=100J。因此，該物體的動能為100J。

例題2：一個質(zhì)量為5kg的物體從高度為10m的地方自由下落，求其落地前的重力勢能。

解答：重力勢能的計算公式為E_p=mgh，其中m為物體的質(zhì)量，g為重力加速度，h為物體的高度。將給定的數(shù)值代入公式中，得到E_p=5kg*9.8m/s^2*10m=490J。因此，物體落地前的重力勢能為490J。

例題3：一個彈簧的彈性勢能與其形變量的平方成正比，比例系數(shù)為50J/m^2。若彈簧形變量為0.2m，求彈簧的彈性勢能。

解答：彈性勢能的計算公式為E_s=kx^2，其中k為彈簧的彈性系數(shù)，x為彈簧的形變量。將給定的數(shù)值代入公式中，得到E_s=50J/m^2*(0.2m)^2=2J。因此，彈簧的彈性勢能為2J。

例題4：一個質(zhì)量為3kg的物體沿斜面自由下落，斜面傾角為30°，斜面長度為10m。求物體在斜面底部時的動能。

解答：首先，計算物體下落的高度h。由于斜面傾角為30°，物體下落的高度h=l*sinθ，其中l(wèi)為斜面長度，θ為斜面傾角。代入數(shù)值得到h=10m*sin30°=5m。接著，計算物體下落前的重力勢能E_p=mgh=3kg*9.8m/s^2*5m=147J。由于物體沿斜面自由下落，重力勢能完全轉(zhuǎn)化為動能，因此物體在斜面底部時的動能也為147J。

例題5：一個質(zhì)量為4kg的物體從高度h1=10m自由下落，與地面碰撞后反彈至高度h2=5m。求物體碰撞前后動能的變化。

解答：首先，計算物體下落前的重力勢能E_p1=mgh1=4kg*9.8m/s^2*10m=392J。下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，物體碰撞前的動能E_k1=E_p1=392J。接著，計算物體反彈后的重力勢能E_p2=mgh