新沪科版八年级物理全册10.6合理利用机械能2 教学设计

10.6合理利用机械能1 教学设计
姓名
课题 课型 时间 第六节 合理利用机械能 问题解决课 学导目标 1．知识目标：熟记能、动能、势能、机械能的概念及影响动能、势能的因素。

2.技能目标：能通过实验探究得出影响动能、势能的因素，能结合动能、势能的影响因素简单分析动能与势能之间的相互转化现象。

3.情感目标：通过查阅资料认识到能量是与人们的生产生活、息息相关，树立合理利用能源的意识，养成节约能源的习惯。

学导重点 及方法 于 建立能量的初步概念，理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素，这是理解物体的动能和势能变化及其转化的前提基础，是学习的重点，而理解并能用实例说明物体动能和势能转化的具体过程，是本节课的难点。

问题预设 1．如图为高速公路一景，请从动能的角度解释：
（1）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
（2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不
一样？
2．“天宫一号”是中国第一个目标飞行器和空间实验
室，于2011年9月29日由长征二号FT1运载火箭发射
成功，并分别于2011年11月3日、2012年6月18日
和2013年6月13日成功实现与“神州八号”、 “神
州九号” 和“神州十号”飞船的交会对接，目前已超出设计寿命，处于超期服役阶段；将来“寿终正寝”
时，在指令控制下落向地球，在大气层烧尽或落向海洋。

则“天宫一号”在发射过程中动能和重力势能是如何转化的？
3．随着人类能源消耗的迅速增加，如何节约能源，有效地提高能量利用
率是人类所面临的一项重要任务．如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站
的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度．这种设计方案轻轨车
在进站和出站时的能量转化是怎样的？这种设计方案有什么优点？
过 程 时控 学导内容设计
情境创设
2分钟 上海“明珠线”某轻轨进入车站的视频，引发学生思考，为什么设计成这样的方案？它有什么优点？
自学指导 8分钟 1.通读教材和资料，解决生成单上的问题，在记录本上写出答案、思路、拓展，既要用规范
的物理语言表达，又要联系生活实际。

同时提出自己还有疑惑的问题，写在记录本上。

2.不会的可以求助同伴和老师 个辅：成绩、习惯较差的学生和相关学科长
问题预设：知识回顾，为解决问题打下基础
1.动能：物体由于运动而具有的能量。

定义：所谓能量，是指物体能够做功的本领。

能够做的功越多，就表明这个物体的能量越
大。

能量简称为能。

注意：“能够做功”并不等于正在做功。

只要该物体具有做功的本领，不论它是在做功，还是没在做功，做功的潜在本领始终存在，则说该物体具有能。

判断一个物体是否具有能的标志是看它能否做功。

能量的单位：在国际单位制中能量的单位是焦耳(J)。

2.重力势能的影响因素：
质量、被举的高度。

物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大；
3.弹性势能的影响因素：
弹性形变。

同一物体的弹性形变程度越大，它具有的弹性势能就越大。

4.1、质量相同时,速度不同的物体具有的动能（不同）
2、速度相同时,质量不同的物体具有的动能（不同）
3、物体的动能与物体的质量和速度有关,（质量）越大,（速度）越大,物体具有的动能越大.
讨论指导7分钟1．交流时要找出问题的答案、思路和拓展，并在黑板上标记，组内帮助学科长做好展讲的准
备。

2．老师在学生交流的过程中给予相应的指导和疑难问题的解答。

教师及时点拨学科长如何
做。

3. 教师观察对组内的交流情况进行评价指导。

个辅：整体较差的小组。

一班：六组、八组、十组
二班：四组、八组、十组
三班：二组、九组、一组
四班：七组、十组、二组
问题预设：注意：引领思路与方法。

1．如图为高速公路一景，请从动能的角
度解释：
（1）为什么要对机动车的行驶速度进行
限制？
（2）为什么在同样的道路上，不同车型
的限制车速不一样？
答案：
物体的动能越大，它能做的功就越多，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对机动车的行驶速行限制，也就是限制它动能的大小．对质量较小的车，其允许的速度可大些．
思路：动能决定因素：
物体的质量和物体的运动速度。

拓展：动能影响因素的实验探究：
探究：探究动能的大小与哪些因素关有？
猜想：影响动能的因素：质量、速度、物体的大小形状、接触面的粗糙程度、接触面大小
实验设计：选择质量、速度、大小形状设计实验进行验证；
1.大小形状、速度相同，质量不同
将质量不同小车从斜面同一高度释放（如图）
2.大小形状、质量相同，速度不同。

3.质量、速度相同，大小形状不同。

4.实验结论：
a.速度、大小形状相同，质量越大动能越大。

b.大小形状、质量相同，速度越大动能越大。

c.质量、速度相同，大小形状不同动能相同。

控制变量法的实验：探究浮力大小影响的因素、探究压力的作用效果与哪些因素有关等
展讲指导6分钟1．根据选定的问题，各组学科长代表小组展讲，用规范的物理语言表达，要有起始语、陈述语、讨论语，要说答案、思路和拓展。

要调动并引领同学做出补充或提出质疑。

其余组做好记录、补充和质疑。

2．教师维持秩序和评价、规范学生的展讲；同时引导其余组提出质疑。

“天宫一号”是中国第一个目标飞行器和空间实验室，于2011年9月29日由长征二号FT1运载火箭发射成功，并分别于2011年11月3日、2012年6月18日和2013年6月13日成功实现与“神州八号”、“神州九号”和“神州十号”飞船的交会对接，目前已超出设计寿命，处于超期服役阶段；将来“寿终正寝”时，在指令控制下落向地球，在大气层烧尽或落向海洋。

则“天宫一号”在发射过程中动能和重力势能是如何转化的？
答案：没有能量转化问题。

思路：火箭发射过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，没有能量转化问题。

拓展：飞行器在空中与地面控制中心是通过电磁波来传递信息的。

在对接的过程中，“天宫一号”和飞船之间的位置发生变化，相对于飞船是运动的。

飞行器经大气层下落时，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，因此会出现在大气层烧尽现象
（1）动能与物体的质量和速度有关，重力势能与物体的质量和高度有关，当动能转化成重力势能时，动能减小，重力势能增大；
（2）电磁波能够传递信息；
（3）判断物体是运动还是静止，要看被研究的物体与参照物之间的相对位置是否发生了改变，如果发生改变，则物体是运动的；如果未发生变化，则物体是静止的；
（4）做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能增大．
随着人类能源消耗的迅速增加，如何节约能源，有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务．如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度．这种设计方案轻轨车在进站和出站时的能量转化是怎样的？这种设计方案有什么优
点？
答案：车进站时的部分动能转化为重力势能，减小因刹车消耗的机械能；
车出站时储存的重力势能又转化为动能，起到节能的作用．
思路：在地铁进站时，车要停下来，而车此时是有很大的动能的，若刹车，就把这些动能转
化为了内能而损耗了，若进站时让车上坡，把动能转化为重力势能贮存起来，这样就减小因
刹车消耗的机械能；
地铁在出站时，车原来处于静止没有动能，需要消耗燃料的化学能才能启动，运动起来，若
利用下坡，则可以把重力势能转化为动能，便于启动，节省了燃料，起到节能的作用．
拓展：相对于普通火车轨道而言，“明珠线”在城市内部，不允许有较大的起步和刹车距
离，所以更需题图的设计。

精讲点拨
审题答案方法拓展4分钟
问题训练单，考查学生对本节知识的掌握情况
要求：填空题读完题后再填写，读题时标注题目中的关键字词。

填完后再读一遍检查。

选择
题读清题干，标注关键字词，分析4个选项后作答，做后再检查。

1．注意在做的时候要认真审题，明确涉及的知识，认真完成。

完成的将解题思路写在题目旁边。

2．学科长批阅组内完成的单子，交流时在组内订正，同时交流解决组内问题。

找出解决问题的方法或规律。

教师巡视并批阅学科长的单子，发现单子中出错较多的问题，同时对各组的训练过程和结果
做好评价。

问题预设：
天宫一号”是中国第一个目标飞行器和空间实验室，于2011年9月29日由长征二号FT1运
载火箭发射成功，并分别于2011年11月3日、2012年6月18日和2013年6月13日成功
实现与“神州八号”、“神州九号”和“神州十号”飞船的交会对接，如右图所示；目前
已超出设计寿命，处于超期服役阶段；将来“寿终正寝”时，在指令控制下落向地球，在大
气层烧尽或落向海洋。

则“天宫一号”（）
A 在发射过程中，动能转化为重力势能
B 在运行期间靠电磁波传递信息
C 在对接过程中相对于飞船是运动的
D 经大气层下落时，机械能转化为内能
解：A、火箭发射过程中，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，因此不是动能转
化成重力势能，该选项说法不正确
B、飞行器在空中与地面控制中心是通过电磁波来传递信息的，该选项说法正确；
C、在对接的过程中，“天宫一号”和飞船之间的位置发生变化，相对于飞船是运动的，该选
项说法正确；
D、飞行器经大气层下落时，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，因此会出现在大气层烧尽
现象，故选BCD．
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，小红同学设计了如图所示甲、乙、丙三
次实验．让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，
铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止。

（1）要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图；实验中应保证铁球到达水平面时
的速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是
．
（2）选用甲、丙两次实验可以得出的结论是。

（3）该实验是通过观察来比较铁球动能的大小，从而得出结论的．下面的四个实例中也采用这种研究方法的是。

A．研究合力和分力的关系时，使橡皮筋拉伸到相同的位置
B．用画光线的方法来描述光
（1）要探究动能大小与物体质量的关系，应保持小球的速度相同，质量不同，所以应使质量不同从斜面的同一高度由静止滚下，因此要选择甲、乙两图；
（2）甲、丙两次实验，球的质量相同，甲滚下的高度大于丙滚下的高度，甲将纸盒推动得更远，能更大，可得质量相同的物体，运动速度越大，它具有的动能就越大；
（3）该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的，这种方法是转换法；
A、认识电压时，我们可以用水压来类比，这是类比的方法；
B、用磁感线来描述磁场，属于建模探究电功大小与哪些因素有关，通过重物提升的高度来判断电流做功的多少，采用了转换法的思保持电阻不变，改变电阻两端电压，探究电流与电压关系，采用了控制变量法的思想，所以应选（4）若水平面绝对光滑，铁球将做匀速直线运动．
训练指导10分钟1．合上课本，开始考试，认真审题，做题。

2．思考做题所用的知识和方法
3．教师做好评价和及时的强调和指导。

个辅：关注并个辅基础较差的学生。

打点收获3分钟1．回顾本节所学、所思、所想，同伴之间相互说一说本节的收获。

2.从知识，能力、情感三个方面说出自己的收获。

3.教师提问2-3名同学，其他同学也可自告奋勇的表达。

动能：物体由于运动而具有的能量。

定义：所谓能量，是指物体能够做功的本领。

能够做的功越多，就表明这个物体的能量越大。

能量简称为能。

注意：“能够做功”并不等于正在做功。

只要该物体具有做功的本领，不论它是在做功，还是没在做功，做功的潜在本领始终存在，则说该物体具有能。

判断一个物体是否具有能的标志是看它能否做功。

能量的单位：在国际单位制中能量的单位是焦耳(J)。

4.。