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第十章 功与机械能
第三节 动能和势能
1.物理观念
学生能够理解动能和势能的概念，知道它们是物体由于运动或位置而具有的能量形式.掌握影响动能和势能大小的因素.
2.科学思维
通过讨论和练习，培养学生运用动能和势能知识解决实际问题的能力.
3.科学探究
通过实验演示和实例分析，引导学生理解动能和势能的物理意义.
4.科学态度与责任
激发学生对物理学的兴趣，培养其探索自然现象的好奇心.培养学生实事求是的科学态度，增强其将物理知识应用于日常生活的意识.
重点 ：动能和势能的概念、物理意义及影响因素.
难点 ：运用动能和势能知识解决物理问题.
一、新课导入
2024年12月29日上午，一幕真实版“愤怒的小鸟”在韩国济州附近上演，与鸟群相撞的是一架飞机.“砰”的一声闷响后，小鸟当场死亡，但导致右翼发动机丧失动力、起落架无法正常放下，致使其冲出跑道撞到围墙后燃料起火爆炸.平时小鸟撞到我们房子的玻璃上，玻璃安然无恙，而飞机的材料强度是非常高的，那么小鸟撞到飞机的机翼上为什么会使其丧失动力呢？这种力量哪里来的呢？
二、新知探究
1.能量
多媒体展示流水推车、子弹击碎西瓜、飓风、泥石流摧毁房屋的动图
师：1.这些东西为什么可以造成这么大的影响？
生：1.它们都具有能量
师：1.是的，物理学中，一个物体能够对别的物体做功，即它具有做功的本领，我们就说它具有能量.因此，流动的水、子弹，风都具有能量.能量这个概念与前面学过的功的概念有着密切的联系，物体做功的过程就是能量转化的过程，一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量就越大.打个比方，一家企业对外能够支付的钱越多，就表示这家企业的资金越雄厚.
2. 动能
（1）概念 ：物体由于运动而具有的能量叫做动能.
（2）动能的大小跟哪些因素有关：
物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大.那么动能的大小决定于哪些因素呢？现在我们通过实验来研究.
这是个带槽的木板，我们把钢球放到斜面上由静止滚下，到达平面上撞击一个小木块，推动木块做功，根据木块被推动的距离远近来判断钢球具有的动能的大小.
多媒体演示视频，学生观察实验.
第一次，我们使小钢球从某一高度由静止开始滚下，注意观察木块被推的距离.
第二次，我们换一个质量大的钢球，从同一位置由静止开始滚下，到达平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度，再观察木块被推动的距离.很显然，第二次木块被推的距离比第一次远得多.说明大钢球做的功多，也就是大钢球具有的动能大.
提问：这个实验说明了什么？
学生回答：这个实验说明了物体的动能大小跟它的质量有关，速度相同时，质量越大，动能越大.
我们用同一个钢球再做两次实验.教师演示，学生观察.
第一次，我们让钢球从比较低的位置由静止开始滚下.第二次我们让钢球从比较高的位置由静止开始滚下.比较两次实验中木块被推的距离大小.
很显然，钢球从更高的位置滚下来，到达水平面上时具有更大的速度，木块被推得更远.
提问：这个实验说明了什么？
学生回答：这个实验说明同一个物体速度越大，动能越大.
通过以上实验可知，物体动能的大小跟速度、质量有关.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大.
提问：为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？
让学生分组讨论，鼓励学生从网上搜索信息，分析论证.
3. 势能
（1）概念 ：物体由于位置或形状的改变而具有的能量叫做势能.常见的势能形式有重力势能和弹性势能.
（2）人们在打桩时，必须把重锤高高举起，当重锤落下时可以做功，因为重锤受到竖直向下的重力，重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将木桩打入地里.试想，一个重锤如果静止压在木桩上是不是能做功？
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫重力势能.
（3）重力势能与哪些因素有关实验：
动能的影响因素的速度和质量，那重力势能呢？让我们通过一个小实验一起探究一下.
大家看一个实验，教师边演示，边讲授
通过以上的小实验，大家能判断出重力势能的大小跟物体的质量和所处位置的高度有关，物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能越大.（4）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量.影响因素：物体的弹性形变程度.形变越大，弹性势能越大.
三、课堂小结
四、 课堂训练
1.判断题
（1）只要是弹簧就具有弹性势能.（ × ）
（2）在高空飞行的小鸟，只具有动能.（ × ）
（3）速度大的物体动能一定大.（ × ）
（4）用细线挂在天花板上的物体，没有做功，但它也具有能量.（ √ ）
（5）运动的物体一定具有动能.（ √ ）
（6）二楼的东西一定比三楼的东西重力势能小.（ × ）
2.判断下列说法正确的是( B )
A、速度大的球一定比速度小的球动能大
B、同一辆车运动速度越大动能就越大
C、子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就比火车动能大
D、平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变
3.一架沿竖直方向上升的直升机，它具有( D )
A．动能 B．重力势能
C．弹性势能 D．动能和重力势能
4.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ D ）
A、动能变大，重力势能变大
B、动能变小，重力势能变小
C、动能不变，重力势能不变
D、动能变小，重力势能变大
五、布置作业
完成相关练习，巩固所学知识.
本节课主要的教学内容有：动能、势能的概念、探究动能和势能的影响因素.能是物理学中最重要的概念之一，它比较抽象，不易理解，只能通过有关的物理现象来肯定它的存在.而八年级学生的思维比较单一，思维处于感性阶段，他们容易接受相对形象的物理概念，对抽象的“能”的概念感到困惑，所以本节教学的重点是初步理解动能、势能的概念，知道影响动能和势能的因素.

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