2013年新人教版八年級下冊物理全冊教案教學設(shè)計 - 中學物理化學生物教案反思
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1、2021年新人教版八年級下冊物理全冊教案教學設(shè)計 - 中學物理化學生物教案反思 2021年新人教版八年級下冊物理全冊教案教學設(shè)計 第三節(jié) 【教學目標】 知識能力 1、理解物體浮沉條件 2、知道密度計、氣球、飛艇、潛水艇的浮沉原理 3、培養(yǎng)學生應(yīng)用物理知識解決簡單問題的能力 過程與方法 本節(jié)教學內(nèi)容安排以科學探究的方式,讓學生親歷典型的科學研究過程之中的各個環(huán)節(jié):問題——猜測——驗證——結(jié)論{檢驗、應(yīng)用、推理、解釋}——創(chuàng)造——發(fā)現(xiàn),使學生在科學學習的過程中體驗物體沉浮現(xiàn)象的樂趣,獲取物體沉浮的經(jīng)驗認識,增長探究物體沉浮的本質(zhì)的能力,培養(yǎng)觀察實驗,思考等科學能力,為后續(xù)
2、乃至終生學習能力及到達高級的思維水平準備認識根底。讓學生初步了解浮沉條件在生活中的實際應(yīng)用,參與制作密度計的實踐活動和成果的展示活動,感受到科學——技術(shù)——社會的開展關(guān)系。 情感、態(tài)度與價值感 1、培養(yǎng)學生對科學探究的濃厚興趣,對實驗現(xiàn)象認真觀察和對實驗操作的科學態(tài)度,形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學態(tài)度。 2、通過浮力知識應(yīng)用實例培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的良好學風,激發(fā)學生學習情趣 3、通過學生自己的探究實驗,激發(fā)學習欲望。開展積極探索的精神,獲得謀求內(nèi)部協(xié)調(diào)統(tǒng)一的成功體驗。 【教學重點及施教策略】 重點:物體的浮沉條件及其應(yīng)用 施教策略: 1、創(chuàng)設(shè)新的教學情境,以打撈沿船引入新課,
3、并利用FLASH模擬潛水艇下潛、上?。痪掭喸诤I虾叫?;飛艇在空中飛翔等現(xiàn)象引入到浮沉條件的應(yīng)用,激發(fā)學生的學習興趣。 2、通過邊學邊實驗,在實驗、討論的根底上引導(dǎo)學生總結(jié)出物體的浮沉條件,并用FLASH制作動態(tài)的受力分析,幫助學生理解物體的浮沉條件。 3、用多媒體制作潛水艇、孔明燈等浮沉原理并結(jié)合演示實驗,讓學生掌握物體浮沉條件的應(yīng)用。 【教學難點及其克服策略】 難點:影響物體浮沉條件的因素 克服策略:通過學生自己實驗探究,討論、交流、總結(jié)得出,加深認識 【教學策略】 課堂組織策略:采用主體參與教學策略。具體應(yīng)用:1、營造民主、寬松、和諧的氣氛,形成相互尊重、信任、理解、合作的人
4、際關(guān)系;2、創(chuàng)設(shè)問題的情境;3、要從多方面培養(yǎng)學生參與的意識和不斷提高他們主動參與的能力。4、要善于發(fā)現(xiàn)每位學生發(fā)言中的積極因素(哪怕只是萌芽),并及時給以肯定和鼓勵; 學生控制策略:創(chuàng)設(shè)與當前學習主題相關(guān)的、盡可能與實際相關(guān)的學習情景,引導(dǎo)學生帶著與自身相關(guān)的任務(wù)進入學習,使學生學習直觀性和形象化。要在學習過程中充分發(fā)揮學生的主動性,表達出學生的首創(chuàng)精神;讓學生有多種時機在不同的情境下去應(yīng)用他們所學的知識(將知識“外化〞);能根據(jù)自身行動的反應(yīng)信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案(實現(xiàn)自我反應(yīng))。 教學設(shè)計謀略:本課的設(shè)計采用以“學〞為中心教學設(shè)計模式,通過各種學習媒體激發(fā)學生
5、自主學習的積極性。在這種教學模式中,學生處于教與學活動的中心地位,從收集信息、處理信息、獲得信息到使用信息,將學到的知識運用到實踐中去,發(fā)揮學生的主觀能動作用。教師對學生的學習過程進行指導(dǎo),并提供必要的學習環(huán)境〔如學生實驗,課件展示等〕,學生通過自己制作密度計等實驗不僅僅提高了綜合素質(zhì),而且讓學生有一種成就感,這種成就感可能會使學生終身受益。 【教學方法】 1、運用多媒體課件,創(chuàng)設(shè)教學情境。 2、運用演示實驗和學生分組實驗,使學生在實驗中學會觀察、在實驗中學會研究,初步學習探究式學習方法。 【課前準備】 1、準備學生分組實驗〔2人一組〕:400ml燒杯,200 ml燒杯,50 ml燒
6、杯,鹽,水,酒精,雞蛋,量筒,鉛筆,鉛絲 2、密度計,潛水艇模型,自制熱氣球〔教師演示用〕 3、制作POWERPOINT,利用shockwave flash object插件插入flash.exe。 【教學過程】引入:你知道俄羅斯和“泰坦尼克號〞沉船事件嗎?假設(shè)把打撈沉船的任務(wù)交給你,你將采取什么措施?〔翻開POWERPOINTRT,學生瀏覽有關(guān)“庫爾斯克號〞核潛艇的有關(guān)圖片,學生交流、討論〕 〔設(shè)計理念:開頭創(chuàng)設(shè)了一個問題情景:這個情景圍繞學科教學內(nèi)容展開,是教學內(nèi)容的拓展與深化,且與學生的生活實際有一定的關(guān)聯(lián),而且稍高于學生現(xiàn)有的根底,能夠引起學生的好奇心,激發(fā)學生的興趣愛好,同時
7、沒有一個明顯的正確答案或固定的答案,學生也許不可能一開始便獲得對提出問題的全面認識,學生根據(jù)自身的經(jīng)驗提出自己的看法,這些想法也許很幼稚,作為教師,要肯定學生想法中合理的一面,進而進一步提出問題〕 新授 一、研究影響物體的浮沉條件的因素 打撈沉船與物體的沉浮有關(guān),今天我們就親自來來探究影響物體浮沉的條件。 探究過程一:將實驗桌上的石蠟塊、小瓶、牙膏皮分別投入水中,觀察它們在水中的浮沉情況。 提問:你觀察到什么現(xiàn)象? 探究過程二:請同學們想方法改變它們的沉浮,并嘗試思考你是通過什么方法來改變它們原來的浮沉情況的?〔學生實驗,展開進一步的探究、發(fā)現(xiàn)過程〕 結(jié)論:控制物體浮沉的途徑:
8、 1、保持物體重力不變,增大浮力使物體上浮,減少浮力使物體下沉 改變液體密度 改變物體排開液體體積 保持物體所受浮力大小不變,減小物體自身重力使物體上浮,增大物體自身重力使物體下沉。 〔設(shè)計理念:影響物體的浮沉的因素不可能只通過教師對學生的講授,教師的演示就能完全建立的,在本探究活動中學生不是面對教師和課本領(lǐng)先設(shè)計好的問題,而是需要自己去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。在本設(shè)計中,教者想盡量用學生身邊的器材如石蠟塊、小藥瓶、鉛制牙膏皮鉛筆等設(shè)計實驗讓學生先動手實驗,再由學生自己通過觀察和分析得出實驗結(jié)論。這樣的教學方式,一方面能充分調(diào)動學生各種感官的作用,使學
9、生全身心地投入學習,從而激發(fā)自主探索的學習熱情,另一方面也能讓學生感受到物理就在身邊,從而使“從生活走向物理,從物理走向生活〞的新課程理念落到實處?!? 探究過程三:探究物體在什么情況下會下沉、上浮或懸浮,即探究物體的沉浮條件 研究物體的懸浮條件。 將雞蛋放入濃鹽水中,逐漸參加清水,使雞蛋懸浮在鹽水中。 改變雞蛋放入濃鹽水中的位置,觀察雞蛋懸浮時的狀態(tài)。 分析雞蛋懸浮在鹽水中的受力情況 結(jié)論:物體懸浮在液體中時,滿足:F浮G物 研究物體的下沉、上浮條件 在鹽水中參加,可使雞蛋上浮。 分析雞蛋在鹽水中上浮時受力情況 結(jié)論:物體在液體中上浮時,滿足:F浮G物 在鹽水中參加,可使
10、雞蛋下沉。
分析雞蛋在鹽水中下沉時受力情況
結(jié)論:物體在液體中下沉時,滿足:F浮G物
分析討論得出物體漂浮時的條件:
分析雞蛋漂浮在鹽水中的受力情況
結(jié)論:物體漂浮在液體中時,滿足:F浮G物狀態(tài) 漂浮 懸浮 沉底 上浮 下沉
力的關(guān)系 F浮=G物 F浮=G物 F浮G物 F浮 11、列的教學情景,教師的功夫,主要花在設(shè)疑,導(dǎo)疑上,最后的釋疑留給學生自己解決〕
多媒體演示:解釋下沉、上浮和懸浮所表示的運動過程.〔由學生填入物體所受浮力,加強了師生之間的互動〕
提出問題:產(chǎn)生漂浮和懸浮的條件都是F浮=G,它們有區(qū)別嗎?
啟發(fā)思考:兩種情況下v排與v物關(guān)系不同
〔教學設(shè)計理念:在使用教學媒體時,考慮結(jié)合初中學生特點及教學的要求,選用能激發(fā)學生學習興趣、調(diào)動學生主動參與的教學媒體,讓學生通過自己對現(xiàn)象的感性認識、到對問題的理性分析,從而形成自己的對概念、規(guī)律的正確的認知結(jié)構(gòu),使學生對物體在液體中的五種情況〔“三狀態(tài)〞:漂浮、懸浮、沉底?!岸^程〞:上浮、下沉〕有比擬深的認 12、識?!?
二、研究物體浮沉條件的應(yīng)用
人類利用浮力從遠古時代就開始了,最初可能從抓住漂浮的樹木免于滅頂之災(zāi)得到啟示,而抱住或騎在 一段樹干上順水漂流。這是人類最早的航行,利用了密度小于水的木材受到的浮力。
你能舉出生活中有哪些利用物體浮沉的例子嗎?
〔由學生舉例,教師利用演示文稿插入一個FLASH:大屏幕上展示萬噸巨輪在大海上航行;潛水艇在水中潛行;飛艇在空中遨游等動畫,色彩鮮艷,聲象并茂,同時刺激了學生多種感覺器官,使學生對浮沉條件的應(yīng)用產(chǎn)生極大的興趣。在此時提出問題:它們是如何利用物體的浮沉條件來工作的?〕
應(yīng)用一:密度計
探究密度計的原理的它的刻度特點
密度計〔利用鉛筆和一小 13、段鐵絲〕,要求:使自制密度計能豎直地漂浮在液體中
自制的密度計放入清水中,鹽水中、酒精中,觀察自制密度計浸入液體中的深度,你有什么發(fā)現(xiàn)?
結(jié)論:密度計是用來測量液體密度的儀器,它是利用漂浮條件工作的。
〔教學設(shè)計理念:課堂是學生學習知識,增強能力,完成個體社會化過程的主要場所,教師要開掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能,最關(guān)鍵的問題是要敢于“放〞。學生習慣了老師在臺上講,在臺上演示,學生在下面被動聽課,被動看實驗的慣常模式,教師在課堂教學模式上也應(yīng)有所創(chuàng)新,把自己的三尺講臺向?qū)W生開放,使學生不僅能掌握知識,更重要的是感受與探索未知,學生自已制作一個密度計來探究密度計的刻度特點及原理的效果,事實證明不知比教 14、師在講臺上再次強調(diào)效果好上多少倍〕
應(yīng)用二、潛水艇
介紹潛水艇:潛水艇能潛入水下航行,進行偵察和襲擊,是一種很重要的軍用艦艇。
問:采用什么方法可以使?jié)撍聺?、懸浮在水中或浮出水面?
2、 演示:潛水艇小實驗,簡介裝置,進行演示,使模型上浮和下沉。
多媒體演示,重點觀察潛水艇的水艙及水艙中水的多少對潛水艇浮沉的影響。
學生答復(fù)、教師小結(jié):
結(jié)論:潛水艇——潛水艇的下潛和上浮是靠改變自身重來實現(xiàn)的。
〔教學設(shè)計理念:在這局部教學內(nèi)容中,教師調(diào)用多種教學方法,全面調(diào)動和激發(fā)學生的思維活動,引導(dǎo)學生五官并用地進行學習,同時借助多媒體輔助教學的設(shè)計,提高課堂教學效率〕
應(yīng)用三:氣球 15、和氣艇:
閱讀課文思考。
問:其體內(nèi)充的是什么氣體?這種氣體的密度比空氣的密度大還是?。克鼮槭裁茨軌蛏??
問:節(jié)日氣球、熱氣球、飛艇能不能無限制升空?
問:假設(shè)要它下降,可采取什么方法?
〔這局部教學設(shè)計中,筆者把教材中原來由教師講授的局部內(nèi)容必為在教師指導(dǎo)下由學生自學、討論的學習方式,學生根據(jù)問題或綱要閱讀課文,找出重點、鉆研難點,針對學生遇到的問題,教師可設(shè)計實驗加以解決,筆者在上這節(jié)課時,用家用垃圾袋、酒精棉球做了模擬熱氣球升空實驗,教學效果很好,學生興趣高漲〕
應(yīng)用四:打撈沉船
在沉船下部用結(jié)實的鋼帶將其托住,在鋼帶的兩端固定浮筒,現(xiàn)在浮筒中注滿水,使筒沉到船附近與鋼帶 16、結(jié)合,然后排出筒中水,水的浮力就把筒和船一起推向水面。
布置作業(yè)
〔1〕課外小實驗:浮沉子的制作
〔2〕課外小調(diào)查:就我國在長江中打撈中山艦的故事寫出一個綜合報告,并就俄羅斯“庫爾斯克號〞核潛艇和“泰坦尼克號〞沉船打撈問題寫出建議,要求從報刊、雜志、網(wǎng)絡(luò)、電視臺的科學頻道和時事頻收集信息,從科學書刊、科學雜志了解浮力的知識,沉船打撈技術(shù),過去的打撈案例等。
〔設(shè)計理念:課外的學習活動是課堂學習的延伸,它們可以提高學生學習物理的主動性和積極性,培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力,增強創(chuàng)造意識和創(chuàng)造能力,而且有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學風〕
第十一章 功與機械能
通過這一章的學習,使 17、學生進一步了解能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化,知道做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程。
本章教材圍繞“機械能〞的概念展開,重視學生生活經(jīng)驗的作用,而把“功〞的概念放在相對次要的位置。因此,要認真分析其特點,注意培養(yǎng)學生的概括歸納能力和分析解決實際問題的能力。第一節(jié)功
〔一〕學習目標
1、知識與技能目標
〔1〕知道做功的兩個必要因素。
〔2〕理解功的定義、計算公式和單位,并會用功的公式進行簡單計算。
〔3〕知道功的原理。
2、過程與方法目標
〔1〕通過思考和討論,判斷在什么情況下力對物體做了功,在什么情況下沒有做功?
〔2〕通過觀察和實驗,了解功 18、的含義,學會用科學探究的方法研究物理問題。
〔3〕學會從物理現(xiàn)象中歸納簡單的物理規(guī)律。
3、情感、態(tài)度價值觀目標
〔1〕樂于探索自然現(xiàn)象和物理規(guī)律,樂于參與觀察、實驗、探索活動。
〔2〕有將科學技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識。
〔3〕培養(yǎng)學生的綜合學習能力,激發(fā)學生的求知欲。
(二)教學重難點
1、重點:理解功的概念。
2、難點:判斷力對物體是否做功,以及做功的計算。
(三)教學準備
木塊、木板、細繩、彈簧測力計、小車,杠桿和支架、鉤碼、滑輪、細線、刻度尺〔兩個〕。
提問學生答復(fù)日常生活中“功〞的含義。思考力學里所說的“功〞含義。
演示實驗:在水平長木板用相同大 19、小的力分別拉一木塊和小車。
在實驗根底上引入本課內(nèi)容。
(四)教學過程
一、進行新課
1.由課前的演示實驗引導(dǎo)學生總結(jié)出力學中關(guān)于“功〞確實切含義:
如果一個力作用在物體上,并且使物體在力的方向上通過一段距離,這個力的作用就有了成效,力學里面就說這個力做了功。
2.請學生觀察教材圖15.1-1中力做功和15.1-2中力不做功的實例,分析、總結(jié)一下力學中的做功有哪些共同特點?分組討論總結(jié)。
板書:力學中做功的兩個必要因素:
一是作用在物體上的力
二是物體在這個力的方向上移動的距離
3.實例分析〔突破難點〕
舉例說明在你的周圍你發(fā)現(xiàn)有哪些做功的例子?比一比,看 20、誰對生活觀察得最仔細?學生可能舉很多的例子?如起重機吊起重物、火箭升空、馬拉車前進等等。教師對正確的例子予以肯定,對錯誤的例子引導(dǎo)改正。
接下來看老師這里的幾個例子是否有做功的情況存在?
〔1〕舉重運發(fā)動在把杠鈴舉高過程中是否對杠鈴功。舉在高處停留5秒過程中是否做功?
〔2〕小球在光滑水平地面做勻速直線運動,小球在豎直方向上受什么力的作用?是否做功?在水平方向上是否受力?是否做功?
〔3〕起重機使貨物在水平方向上勻速移動一段距離,拉力對貨物做功了嗎?
引導(dǎo)學生根據(jù)以上事例分析、總結(jié)在什么情況下不做功?
通過以上的學習,知道了做功不能離開兩個必要因素,缺一不可,又知道有三種情況下不做 21、功,那么我們猜測一下,力學中的功的大小可能與哪些因素有關(guān)呢?指導(dǎo)學生帶著問題去閱讀教材。
二、功的計算
力學里規(guī)定,功等于力和物體沿力的方向上通過的距離的乘積。
板書:功的計算公式:
功=力×距離W=Fs
單位:焦耳,簡稱焦符號J
1焦=1牛?米〔1J=1N?m〕
出例如題,啟發(fā)學生分析計算。
三、功的原理
1.啟發(fā)學生提出探究的話題:使用機械是否省功。
2.指導(dǎo)學生探究實驗。
3.分析實驗數(shù)據(jù),啟發(fā)學生討論歸納出功的原理
使用任何機械都不省功
注:這里強調(diào)使用機械所做的功都不小于直接用手所做的功。與后面的機械效率對應(yīng),指的是使用機械會做額 22、外功。
請學生談自己知道本節(jié)哪些知識,還想知道哪些內(nèi)容及對本課的感受,教師進行情感謝勵。
(五)小結(jié)
(六)作業(yè)
動手動腦學物理
附:課后總結(jié)第二節(jié) 功率
(一)教學目標
1、知識與技能
(1)理解功率的公式。
(2)知道功率的單位。
2、過程與方法
通過對實例的分析,討論、歸納,提高學生的分析、概括能力。
3、情感與價值觀
通過對實例的分析,培養(yǎng)學生一切從實際出發(fā)的辯證唯物主義觀點。
(二)教學重難點
1、 重點:(1)功率的概念,物理意義。
(2)能用公式P=Wt 解答相關(guān)的問題。
2、 難點:理解功率實際上是表示能量轉(zhuǎn)化快慢的物理量。
(三)教學過程
23、
一、復(fù)習引入
1、 做功的兩個必要因素是什么?
2、 說出功的公式和單位。
3、什么叫電功率?它的公式、單位是什么?
二、新課教學
問題:在施工現(xiàn)場,有一堆磚,需要搬到正在修建的樓房上去,我們可以采用幾種方法搬上去呢?
多種方法:人分批搬上去;用滑輪組分批搬上去;用起重機一次吊上去。
這幾種方法,做功哪個多?
有什么區(qū)別?
這幾種方法所做的功是一樣多的,可花的時間不同。我們說他們做功的快慢是不同的。就是說,物體做功時有快有慢。為了描述物體做功的快慢,我們引入了一個新的物理量,叫功率。
1、 在物理學中用功率表示做功的快慢。單位時間內(nèi)所做的功叫做功率。用P表示功率。 24、
分析,用比值定義法。
P=Wt
P——功率W——功t——時間
2、 功率的單位:J/s,即瓦特,簡稱瓦,用符號W表示。
其它功率單位:1kW=103W
注:分清表示物理量中W與表示單位中W的含義。
三、練習
略
(四)小結(jié)
(五)作業(yè)
動手動腦學物理第三節(jié)動能與勢能
(一) 教學目標
1、知識與技能
(1) 讓學生初步了解能量的概念。
(2) 理解動能的初步概念及影響動能大小的因素。
(3) 知道勢能的初步概念及影響勢能大小的因素。
2、過程與方法
(1) 通過探究活動,培養(yǎng)學生的觀察、實驗?zāi)芰头治龈爬芰Α?
(2)通過“想想議議 25、〞培養(yǎng)學生用所學知識解決實際問題的能力。
3、情感與價值觀
培養(yǎng)學生良好的科學態(tài)度和實事求是的科學精神。
(二) 教學重難點
1、重點:通過實例理解動能、勢能的初步概念,探究影響動能的因素。
2、難點:組織、指導(dǎo)學生在探究過程中,仔細觀察、認真分析,得出影響動能和重力勢能大小的因素。
(三) 教學準備
斜槽,鋼球、木球,火柴盒,彈簧。
(四) 教學過程
1.復(fù)習
鑒于能量和功的概念有密切的聯(lián)系,所以通過"怎樣才算做了功"的提問,引導(dǎo)學生進一步理解力的作用成效、功的兩要素。
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 26、個力做了功。
2.引入新課
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。讓學生分析碰撞過程中,做沒做功?
利用學生分析的結(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。
3.進行新課
物體具有能量的形式是多種多樣的,以后我們將逐步認識各種形式的能量。剛剛的實驗中鋼球撞擊木塊能夠做功,但假設(shè)將鋼球停靠在木塊一側(cè)(邊講邊演示),這時的鋼球并不能推動木塊做功。只有運動的鋼球才能推動木塊 27、做功。
(1)動能:物體由于運動而能夠做功,它們具有的能量叫做動能。
引導(dǎo)學生廣泛地列舉事例,說明運動的空氣、水和各種物體都能夠做功,而具有動能。概括出"一切運動的物體都具有動能。"
列舉事例說明:運動的物體具有的動能多少不盡相同。如狂風能吹倒大樹,而微風只能使樹枝搖動。進而通過演示實驗,猜測決定物體動能大小的因素。
探究,可分三步:
①將同一個鋼球,從斜面不同高度滾下,讓學生觀察鋼球?qū)⒛緣K推動的距離。木塊被推動的距離不同,說明鋼球?qū)δ緣K做的功不同。木塊被推動得越遠,說明鋼球的動能越大。實驗說明:從不同高度滾下的網(wǎng)球,具有不同的動能。
②上面的實驗說明鋼球從較高處滾下時具有的動能大 28、。那么鋼球從不同的高度滾下時有什么不同呢?我們可通過觀察實驗來得到結(jié)論。將質(zhì)量相同的兩個鋼球,同時從斜槽的最高點和接近斜槽底部的位置釋放。從最高點滾下的鋼球能在水平槽上追上從接近底部滾下的鋼球。實驗說明從高處滾下的鋼球速度大。從而得到結(jié)論:物體的動能與速度有關(guān),速度越大,物體的動能越大。
③換用不同質(zhì)量的鋼球,從同一高度讓其滾下,讓學生觀察鋼球推動木塊的距離。從而得出結(jié)論:運動物體的質(zhì)量越大,動能就越大。
演示實驗之后,總結(jié)實驗結(jié)果:運動物體的速度越大,質(zhì)量越大,動能就越大。
(2)勢能:物體由于運動的原因而具有動能,物體還可能由于其他的原因而具有能量。例如,同學們都玩過用橡皮筋彈射紙彈 29、的游戲,拉長的橡皮筋能給紙彈一個力,并推動紙彈移一段距離,從而對紙彈做了功。同樣拉彎的弓、壓縮的彈簧也能夠做功,它們都具有能量,這種能量叫做彈性勢能,它是由于物體發(fā)生彈性變形變而具有的能量。
說明物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大。
被舉高的重物,也能夠做功。例如:舉高的鉛球,落地時能將地面砸個坑;舉高的夯落下時能把木樁打入地里。舉高的物體具有的能量叫重力勢能。
列舉事例說明:物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能越大。如:舉起同樣高度的鉛球和乒乓球,鉛球落下時做的功多,具有的重力勢能大。鉛球舉得越高,具有的重力勢能就越大。
引導(dǎo)學生討論樹上結(jié)的蘋果是否有重力勢能?通過討論 30、使學生理解"一個物體能夠做功"的含義。能夠做功只是說物體具有了做功的"本領(lǐng)",但不一定做了功。樹上結(jié)的蘋果雖然沒有做功,但只要它從樹上掉下來就能做功,所以我們說它具有重力勢能。
(3)機械能:讓學生分析靜止在桌面上的鋼球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能?通過分析得知滾動的鋼球既有動能,又有勢能。
動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。一個物體既有動能,又有勢能,那么動能和勢能的和就是它的總機械能。
(4)能量的單位:從前面的討論,我們可以認識到能量是跟做功有密切聯(lián)系的概念,能量反映了物體具有做功的本領(lǐng),能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此,動能、勢能和機械 31、能的單位跟功的單位相同,也是焦耳。
(五) 小結(jié)
(六) 作業(yè)
動手動腦學物理第四節(jié)機械能及其轉(zhuǎn)化
(一)教學目標
1、知識與技能
(1) 通過對滾擺實驗的分析,理解動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。
(2) 通過引導(dǎo)學生舉例并解釋一些有關(guān)動能和重力勢能、彈性勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單物理現(xiàn)象,理解動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
2、過程與方法
(1) 培養(yǎng)學生運用能的轉(zhuǎn)化知識分析有關(guān)物理現(xiàn)象的轉(zhuǎn)化。
(2) 培養(yǎng)學生從能量觀點分析問題的意識。
3、情感與價值觀
通過閱讀“科學世界〞人造地球衛(wèi)星,結(jié)合我國航天事業(yè)的開展,對學生進行愛國主義教育。
(二)教學重難點
1、重點:正確引導(dǎo)學生進 32、行實驗,得出動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化的結(jié)論。
2、難點:組織、指導(dǎo)學生認真觀察滾擺實驗并進行分析、歸納,領(lǐng)會機械能守恒的條件。
(三)教學準備
滾擺,棉線,鐵鎖,人造衛(wèi)星掛圖。
(四)教學過程
1.復(fù)習
手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問:被舉高的粉筆具不具有能量?為什么?
2.引入新課
學生答復(fù)提問后,再引導(dǎo)學生分析粉筆頭下落的過程。首先提出,當粉筆頭下落路過某一點時,粉筆頭具有什么能量?〔此時既有重力勢能,又有動能〕繼而讓學生比擬在該位置和起始位置,粉筆頭的重力勢能和動能各有什么變化?〔重力勢能減少,動能增加〕
3.進行新課
在粉筆頭下落的過程,重力 33、勢能和動能都有變化,自然界中動能和勢能變化的事例很多,下面我們共同觀察滾擺的運動,并思考動能和勢能的變化。
實驗1:滾擺實驗。
圖14.5-1,出示滾擺,并簡單介紹滾擺的構(gòu)造及實驗的做法。事先應(yīng)在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標志,告訴學生觀察顏色標志,可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動的快慢。
引導(dǎo)學生復(fù)述并分析實驗中觀察到的現(xiàn)象。開始釋放擺輪時,擺輪在最高點靜止,此時擺輪只有重力勢能,沒有動能。擺輪下降時其高度降低,重力勢能減少;擺輪旋轉(zhuǎn)著下降;而且越轉(zhuǎn)越快,其動能越來越大。擺輪到最低點時,轉(zhuǎn)動最快,動能最大;其高度最低,重力勢能最小。在擺輪下降的過程中,其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能。
仿 34、照擺輪下降過程的分析,得出擺輪上升過程中,擺輪的動能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能。
“想想做做〞用鐵鎖做單擺。
此實驗擺繩宜長些,擺球宜重些。最好能掛在天花板上,使單擺在黑板前,平行于黑板振動,以便在黑板上記錄擺球運動路線中左、右最高點和最低點的位置。分析單擺實驗時,擺球高度的變化比擬直觀,而判斷擺球速度大小的變化比擬困難,可以從擺球在最高點前后運動方向不同,分析擺球運動到最高點時的速度為零,作為這一難點的突破口。
綜述實驗,說明動能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的。
實驗2:彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化。
演示能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化實驗。實驗可分兩步做。首先手持著木球?qū)椈善茝?,而?/p>
35、突然釋放木球,木球在彈簧片的作用下在水平槽內(nèi)運動。讓學生分析在此過程中,彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。第二步實驗,讓木球從斜槽上端滾下,讓學生觀察木球碰擊彈簧片的過程。然后,分析動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程。得出:動能和彈性勢能也是可以相互轉(zhuǎn)化的。
自然界中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的事例很多。其中有一些比擬直觀,例如:物體從高處落下、瀑布流水等這些事例也可以讓學生列舉,說明動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。有些事例比擬復(fù)雜,例如:踢出去的足球在空中沿一條曲線〔拋物線〕運動過程中,動能和勢能是如何相互轉(zhuǎn)化的呢?〔板畫足球軌跡,依圖分析〕首先我們來分析足球離地面的高度的變化,這是判斷足球重力勢能變化的依 36、據(jù)。很明顯,在上升過程中足球的重力勢能增加;在下降過程中重力勢能減少。接著再分析足球的速度。足球在最高點時不再上升,說明它向上不能再運動。所以,足球在上升過程中,速度逐漸變??;在下降過程中速度又逐漸變大。通過以上分析,可以看到足球在上升階段動能轉(zhuǎn)化為重力勢能;在下降階段重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
4.科學世界
1.人造地球衛(wèi)星在運行過程中,也發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。人造地球衛(wèi)星大家并不陌生,然而圍繞人造衛(wèi)星,同學們還有許多的謎沒有揭開。例如:人造衛(wèi)星為什么能繞地球運轉(zhuǎn)而不落下來?在人造衛(wèi)星內(nèi)失重是怎么回事?等等,這些問題還有待于同學們進一步學習,今天我們只討論衛(wèi)星運行過程中,動能和重力勢能 37、的相互轉(zhuǎn)化。
人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運行,它的位置離地球有時近、有時遠?!渤鍪疚覈l(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星軌道圖〕現(xiàn)以我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星為例,它離地球最近時〔此處叫近地點〕離地面439公里,離地球最遠時〔此處叫遠地點〕離地面高度是2384公里,它繞地球一周的時間是114分鐘。它在近地點時,速度最大,動能最大;此時離地面最近,重力勢能最小。衛(wèi)星由近地點向遠地點運行時動能減小,重力勢能增大,動能向重力勢能轉(zhuǎn)化。直到遠地點時,動能最小,重力勢能最大。衛(wèi)星由遠地點向近地點運行時,重力勢能向動能轉(zhuǎn)化。在衛(wèi)星運行過程中,不斷地有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。
2.關(guān)于人造衛(wèi)星的知識,學生是非常感興趣的,鑒 38、于學生的知識根底,難以使學生揭開謎底,往往由此而損傷學生的求知欲。本節(jié)課如有可能,也可通俗地介紹衛(wèi)星為什么能繞地球運行。講法上可用想象推理的方法。
參看圖1,水平地拋出一個物體,由于地球的吸引,它會落回地面,但是拋出的物體速度越快,它飛行的距離越遠。人拋物體,拋出的距離不過幾十米,但汽槍子彈能飛行幾百米,步槍子彈能飛行幾千米,而炮彈能飛行幾十公里。我們可以設(shè)想,物體的速度足夠大時,它就能永遠不落回地面,圍繞地球旋轉(zhuǎn)。這個速度大約是8公里/秒。如果速度再大些,物體繞地球運行的軌道就由圓形變?yōu)闄E圓形。人造衛(wèi)星就是根據(jù)這個道理發(fā)射的。
(五)小結(jié)
(六)作業(yè)
動手動腦學物理
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