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第3節(jié)　動能和勢能
知識與技能：
1．理解動能和勢能的基本概念，并能識別具有動能和勢能物體的事例。
2．理解動能、勢能的大小跟什么因素有關。
3．能用能量的初步知識理解分析簡單的實際問題。
過程與方法：
1．通過觀察認識動能、勢能的存在。
2．通過歸納概括得到動能、勢能的概念。
3．在探究實驗中總結影響動能、勢能的因素。
情感、態(tài)度與價值觀：
通過探究實驗和合作學習，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W心態(tài)、敢于探索創(chuàng)新的科學精神及交流合作的團隊意識。
重點：動能和勢能的概念，動能和勢能的大小與哪些因素有關。
難點：能的概念的建立。
多媒體課件、不同質(zhì)量的鋼球、木塊、高為h的斜槽、不同質(zhì)量的砝碼、小桌、裝有沙土的容器。
一、情景導入
1990年6月10日，《新民晚報》上報道了一鐵路職工“中彈”昏倒的事件，事件的經(jīng)過如下：5月29日晚6時，從沈陽開往上海的旅客列車在上海路段時，突然從列車車窗中飛出一只饅頭，正好打在一鐵路職工的鼻梁上，當場將其擊昏。
導入語：聽上去真得讓人難以置信，但這就是事實。一只饅頭竟有這么大的威力！這就涉及今天我們要學的物理知識——動能。下面我們就開始今天的學習吧！學完之后，你自然就會明白了！
二、合作探究
　能量
　　　　　　
湍急的流水能推動水車，水對水車做了功；拉開的彈弓能將彈丸射出，彈弓對彈丸做了功；風吹動帆船航行，空氣對帆船做了功。一個物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f它具有能量，簡稱能。物理學中，能量和功有著密切的聯(lián)系，能量反映了物體做功的本領。不同的物體做功的本領也不同。一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。
　動能
1．什么樣的物體具有動能
多媒體展示圖片：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。
　　　　
同學們交流討論找出這些現(xiàn)象中的共同點：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。
物理學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．動能大小的影響因素
物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越大。那么動能的大小取決于哪些因素呢？
猜想與假設：根據(jù)水、子彈做功的情況及生活中的經(jīng)驗，猜想物體動能的大小可能與物體的質(zhì)量和速度有關。
實驗設計：物體動能大小與哪些因素有關呢？如圖所示，讓鋼球從高為h的斜槽上滾下，鋼球到斜面底端具有一定的速度，運動的鋼球A碰上木塊B后，能夠?qū)⒛緣KB撞出一段距離s。因此在同樣的水平面上，可以通過木塊B被撞擊的距離大小間接判斷鋼球A具有動能的大小。
實驗步驟：(1)讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下，鋼球運動到水平面撞擊木塊B，觀察哪次木塊B被撞得遠？
(2)改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，鋼球運動到水平面撞擊木塊B，觀察哪個鋼球把木塊B撞得遠？
分析論證：分析實驗步驟(1)，鋼球兩次滾動到斜面底端的速度不同，運動到水平面時速度越大，木塊B被撞得越遠。說明物體的動能大小與物體的速度有關，質(zhì)量相同時，速度越大，動能越大。分析實驗步驟(2)，兩鋼球滾動到斜面底端的速度相同，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠。說明物體的動能大小與物體的質(zhì)量有關，速度相同時，質(zhì)量越大，動能越大。
方法總結：①以上分析問題的方法是控制質(zhì)量、速度其中某個因素不變，改變另一個因素來判斷這個因素對動能大小的影響，稱為控制變量法；②由于鋼球動能的大小不便于直接進行測量，就用木塊移動的距離來間接判斷鋼球動能的大小，稱為轉(zhuǎn)換法。
質(zhì)量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動能也越大。
　勢能
1．什么樣的物體具有勢能
(1)多媒體展示圖片：打樁。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。
(2)多媒體展示圖片：撐竿跳高、張弓射箭、各類彈簧。
　　　　　　
同學們交流討論：一個重錘如果靜止壓在木樁上是不是能做功？撐竿跳高運動員可以借助手中彎曲的竿跳得很高、拉開的弓可以把箭射出、壓縮的彈簧可以把小球彈出很遠……這些現(xiàn)象說明什么？它們存在哪些共同的地方？
(1)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)彈簧被壓縮時，要發(fā)生形變，在恢復原狀時能夠做功，這種物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。
2．重力勢能大小的影響因素
重力勢能的大小跟哪些因素有關？
猜想與假設：根據(jù)石頭、重錘所具有能量的大小及你生活中的經(jīng)驗，猜想物體重力勢能的大小可能與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關。
實驗設計：物體重力勢能大小與哪些因素有關呢？如圖所示，讓砝碼從某高度自由落下，落到沙土上的小桌上，小桌就會由于被撞擊而陷入沙土一定深度。因此可以通過觀察小桌陷入沙土的深度間接判斷砝碼具有重力勢能的大小。
　　
實驗步驟：(1)使質(zhì)量為mA的砝碼從高度為h1的位置由靜止狀態(tài)自由下落，撞擊小桌，記下小桌陷入沙土的深度h1′(如圖甲)。
(2)使質(zhì)量為mA的砝碼從高度為h2(h1>h2)的位置由靜止狀態(tài)自由下落，撞擊小桌，記下小桌陷入沙土的深度h2′(如圖乙)。
(3)使質(zhì)量為mB的砝碼(mB＞mA)從高度為h2的位置由靜止狀態(tài)自由下落，撞擊小桌，記下小桌陷入沙土的深度h3′(如圖丙)。
分析論證：分析步驟(1)、(2)兩次實驗數(shù)據(jù)h1′> h2′，說明物體重力勢能的大小與物體的高度有關，高度越高，重力勢能越大。分析步驟(2)、(3)兩次實驗數(shù)據(jù)h2′< h3′，說明物體重力勢能的大小與物體的質(zhì)量有關，質(zhì)量越大，重力勢能越大。
方法總結：①以上分析問題的方法是控制質(zhì)量、高度其中某個因素不變，改變另一個因素來判斷這個因素對重力勢能大小的影響，稱為控制變量法；②由于砝碼重力勢能的大小不便于直接進行測量，就用小桌陷入沙土的深度來間接判斷砝碼重力勢能的大小，稱為轉(zhuǎn)換法。
質(zhì)量相同的物體，高度越高，它的重力勢能越大；高度相同的物體，質(zhì)量越大，它的重力勢能也越大。
彈性勢能的大小取決于物體的彈性形變程度，物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。
第3節(jié)　動能和勢能
本節(jié)課主要的教學內(nèi)容有：動能、勢能的概念、探究動能和勢能的影響因素。能是物理學中最重要的概念之一，它比較抽象，不易理解，只能通過有關的物理現(xiàn)象來肯定它的存在。而八年級學生的思維比較單一，思維處于感性階段，他們?nèi)菀捉邮芟鄬π蜗蟮奈锢砀拍睿瑢Τ橄蟮摹澳堋钡母拍罡械嚼Щ螅员竟?jié)教學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。

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