沪教版八年级物理第二学期第四章4.3机械能(3)机械能动能和势能的转化 教学设计
沪教版八年级物理第二学期第四章4.3机械能 (势能)
机械能（势能）一、教学任务分析能量是物理学中的重要概念之一，而机械能是常见“能量”中的一种形式，是学习各种不同形式能的基础。
本课时是八年级第四章第三节“机械能”的第一课时：势能。
主要学习的内容是能量的概念，重力势能的概念及其影响因素，弹性势能的概念及其影响因素。
本节课的学习，为学生进一步学习动能、动能和势能的相互转化、机械能做好铺垫。
本节课的学习需要以机械功等知识为基础，还需要学生具备基本的运用控制变量方法研究问题的能力以及实验方案设计、动手操作能力和用科学规范的语言描述物理现象、归纳实验结论的能力。
同时能量是一个比较抽象的概念，对于初中生来说，认识它比较困难，只能通过有关的物理现象如：重锤打桩、射箭等，来确定它的存在。
但是作为八年级的学生，他们对能（势能）的认识、观察能力、分析能力还有待于提高。
本节课以学生活动体验为基础，利用物体能对外做功就具有能的认识来建立能的概念，通过自身体验重力势能和观察弹性势能的演示实验引发学生发现问题、提出猜想、利用已掌握的物理方法（控制变量法）和实验技能进一步研究影响重力势能和弹性势能大小因素。
本节课的教学要激励学生主动参与积极合作探究过程，在动手设计和实验探究影响重力势能和弹性势能大小因素的过程中，获得亲自动手和设计实验的乐趣，感受实验探究中的控制变量法和猜想、分析、归纳等思维方法，提高细致观察、科学描述的能力。
二、教学目标1、知识与技能（1）知道能量的概念；知道重力势能和弹性势能。
（2）知道影响重力势能和弹性势能的因素（3）知道势能在生产和生活中的利用与危害的防止。
2、过程与方法经历探究影响重力势能和弹性势能大小因素的实验过程，认识用科学语言描述物理现象和规律的方法，感受实验探究中的控制变量法和猜想、分析、归纳等思维方法。
3、情感、态度与价值观(1)在探究影响重力势能和弹性势能大小因素的实验过程中，养成严谨的科学态度、勇于探索创新的科学精神及与人合作交流的团队意识。
沪教版八年级物理第二第四章课第三节机械能(3)说课稿
这些互动方式旨在营造积极的学习氛围，促进学生之间的交流与合作，同时提高学生的参与度和学习效率。
四、教学过程设计
（一）导入新课
新课导入是激发学生学习兴趣的关键环节。我将采用以下方式导入新课：
1.利用日常生活实例：以学生熟悉的运动或玩具为例，如自行车骑行、秋千摆动等，引导学生思考其中的物理现象。
（3）利用动能和势能的公式进行计算时的准确性。
二、学情分析
（一）学生特点
本节课所面向的学生为八年级学生，他们正处于青少年时期，具有以下特点：年龄特征上，他们好奇心强，喜欢探索新事物，但注意力容易分散；认知水平上，他们已经具备了一定的物理基础，能够理解简单的物理概念和规律，但抽象思维能力还在发展中；学习兴趣上，他们对有趣的物理现象和实验充满兴趣，但可能对理论性较强的内容感到枯燥；学习习惯上，他们习惯于通过实验和观察来学习，但可能在自主学习、总结归纳方面有待提高。
4.小组合作学习：通过小组合作探究，培养学生的团队精神和协作能力，同时增加学习的趣味性。
5.连接生活实际：将物理知识与学生的日常生活联系起来，让学生认识到物理学在生活中的重要性。
三、教学方法与手段
（一）教学策略
本节课我将采用以下主要教学方法：
1.实验教学：通过实验让学生直观感受机械能的转化和守恒，增强学生的感性认识。
这些资源在教学中的作用是，提供丰富的教学素材，增强教学的直观性和生动性，帮助学生更好地理解和吸收知识。
（三）互动方式
我计划以下设计师生互动和生生互动的环节：
1.师生互动：课堂提问、小组报告、实验结果分享等方式，鼓励学生表达自己的思考和疑问，及时给予反馈和指导。
沪教课标版初中物理八年级下册《第四章 机械和功 4.3 机械能 势能》优质课教学设计
势能(一)教学目的1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是势能及影响势能大小的因素。
(二)教具钢球，木块，橡皮筋，弹簧等。
(三)教学过程1.复习鉴于能量和功的概念有密切的联系，所以通过"怎样才算做了功"的提问，引导学生进一步理解力的作用成效、功的两要素。
当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下，沿力的方向上通过了一段距离，这个力的作用有了成效，就说这个力做了功。
出示一木块，并将其置于水平桌面上。
说明木块受重力的作用，但木块没有在重力方向上运动，所以重力对木块没有做功。
继而用手推动木块，使木块运动一段距离。
在此过程中，重力仍然没有做功，手的推力做了功。
进而强调力和在力的方向上通过的距离是功的两要素，且功的大小就等于两者的乘积。
2.引入新课演示钢球在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。
让学生分析碰撞过程中，做没做功?利用学生分析的结果"钢球对木块做了功"引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。
不同的物体做功的本领也不同。
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
3.新课物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步理解各种形式的能量。
（1）重力势能：被举高的重物，也能够做功。
例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。
举高的物体具有的能量叫重力势能。
(视频演示) 列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。
如：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。
铅球举得越高，具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能?通过讨论使学生理解"一个物体能够做功"的含义。
能够做功仅仅说物体具有了做功的"本领"，但不一定做了功。
树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。
（2）弹性势能：因为物体发生弹性变形变而具有的能量。
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课题：初中物理第二册4.3机械能
一、教学目标：
1、准确理解能、动能、势能的概念，体现在能动用能、动能和势能的概念识别和解释相关的物理现象。
2、通过演示实验、实验现象的归纳和总结，培养学生观察、比较、归纳的水平。
3、逐步形成物质世界观，联系实际，养成良好的行为习惯。
二、重点难点分析：
能、动能、势能概念的建立。
三、教学方法：观察、猜测、实验归纳法。
四、教具：自制演示教具、ppt。
五、教材和学情的整合
学生日常生活中观察到的机械运动是很多的。
怎样把观察到的现象和抽象的动能和势能这些概念联系到一起？在本章教学中重视形象思维的教学是非常必要的。
们理解客观世界首先用的是形象思维，而不是抽象思维，也就是人的思维发展是从具体到抽象。
能够说形象思维是思维的基础和源泉。
客观事物在人头脑里留下的印象，心理学上叫表象．形象思维是人们依据形象实行直觉的思维活动，是人们通过形象的理解形式，对客观世界本质和规律的理解和反映。
在讲授动能、势能的时候，要重视以相关的表象为支柱，注意学生头脑中表象的积累，并引导学生头脑中表象的运动，实行创造性的想象，发展他们的形象思维．在讲授动能、重力势能、弹性势能时，会联想生活实际、猜测、观察实验之后，分析归纳实验结论，从而既掌握了这些概念和规律，又提升了形象思维的水平。
在教学中要重视观察、实验在思维教学中的基础作用，还要把知识的传授和思维水平的培养密切结合起来。
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机械能的转化一、教学目标1、知识与技能（1）理解动能和势能能够相互转化并能举例说明。
2、过程与方法经历能的转化研究过程，理解用科学语言描述物理现象和规律的方法，感受实验探究中的控制变量法和猜想、分析、归纳等思维方法。
3、情感、态度与价值观（1）关心机械能的转化与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。
知道生活中常见的机械能转化实例，能根据本节所学知识判断是否有危险性，增强生命安全意识。
二、教学重点和难点重点：动能和势能的转化。
难点：对相关动能和势能相互转化的简单物理现象的解释。
三、教学资源学生实验器材：身边的文具用品等。
演示用实验器材：滚摆，单摆，乒乓球，弹簧，小车，木板。
电化教具：多媒体课件四、教学过程1．引入新课观看荡秋千卡通图片，复习动能和重力势能的知识，并引出本节内容机械能的转化。
2．新课教学实验1：单摆实验。
演示单摆，引导学生观察摆球在高度最大处和最低点的速度大小，说明动能和重力势能的变化情况，进而说明动能和势能的相互转化。
此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。
分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，能够从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这个难点的突破口。
实验2：滚摆实验。
观察滚摆实验，实验时要注意观察：滚摆在下降过程中速度如何变化；上升阶段速度如何变化．注意分析的问题：到最高点时，高度、速度特点；说明了什么；到最低点时，高度、速度特点；说明了什么；在下降过程中，高度、速度如何变化，说明了什么；在上升过程中，高度、速度如何变化，说明了什么．实验结论：物体的动能和重力势能能够相互转化．综述实验1、2，说明动能和重力势能是能够相互转化的。
由此引导学生知道动能和重力势能能够相互转化有其自身的好处也有危险之处，比如在山路上行驶，看到远处高山上有一巨石正摇摇欲坠，学生能马上判断，此石有巨大的重力势能下落过程中会转化为很大的动能，所以威胁着自己的生命安全，不能继续前行。
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第四章4.3机械能一、教学任务分析本节学习的主要内容有能量的概念、机械能的形式、影响机械能大小因素以及机械能的转化和守恒。
本节是能量的启蒙学习，是后继学习功的原理、电能、内能的基础，对高中能量变化与守恒的进一步学习也有一定的影响。
前面所学的机械功知识已经为能的概念建立做好了铺垫，学生对进一步研究机械能所需的感性材料也很丰富，如：拉弓射箭、重锤打桩、水车运转、飞车冲撞、撑杆跳、拍球等等，但对这些现象缺乏仔细观察、理性的思考和科学的归纳。
教学中要指引学生以生活实践为基础，利用机械功这个知识杠杆“撬开”能的概念，再利用已掌握的物理方法和实验技能进一步研究机械能的形式、影响机械能大小因素以及机械能的转化。
教学中要激励学生主动参与积极合作，在动手设计使物体具有能的小实验和分组实验探究重力势能（动能）与相关因素间关系的实验过程中，获得亲自动手设计实验的乐趣，提升细致观察、科学描述的水平。
二、教学目标1.知识与技能（1）知道机械能包括重力势能、弹性势能和动能。
（2）知道影响物体重力势能、弹性势能和动能大小的因素。
（3）知道重力势能和动能间能够相互转化，能判断重力势能和动能大小变化。
2.过程与方法经历重力势能（动能）概念的形成过程、重力势能（动能）与相关因素间关系的实验探究过程以及能的转化研究过程，理解用科学语言描述物理现象和规律的方法，感受实验探究中的控制变量法和猜想、分析、归纳等思维方法。
3.情感、态度与价值观（1）通过了解机械能在生活、生产、科技中应用事例，激发学习物理的兴趣。
（2）在研究重力势能和动能大小与各自相关因素间关系的实验过程中，感悟同学间的团结、合作与交流的作用。
三、教学重点和难点重点：研究重力势能和动能大小分别与什么因素相关的实验过程。
难点：能的概念和能的转化意义。
四、教学资源1.学生实验器材（每六人一套）：大词典、钢（塑料）尺、橡皮筋、沙槽、橡皮泥、弹簧、自制“重力势能实验器”、大小不同的铁球、滑车、斜面、木块、小球、学生活动卡等。
沪教版八年级物理下第四章4
5.拓展阅读：
a.阅读有关机械能守恒定律在科技领域应用的科普文章，了解其在实际工程中的应用。
b.搜索有关机械能守恒定律的科学家故事，了解科学家们的研究过程和贡献。
作业要求：
1.学生按时完成作业，确保作业质量。
c.鼓励学生参与自我评价和同伴评价，培养他们的批判性思维和自我反思能力。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.利用生活实例导入：在课堂上展示一辆正在加速的自行车，让学生思考：自行车在加速过程中，它的能量是如何变化的？这种能量变化与我们之前学过的哪些物理知识有关？
2.引导学生回顾已学知识：力与运动的关系、功的计算等，为新课的学习做好铺垫。
2.作业过程中遇到问题，积极向同学或老师请教，提高问题解决能力。
3.小组合作作业要充分发挥团队合作精神，共同完成任务。
4.拓展阅读作业要注重阅读质量，撰写阅读心得或报告。
b.分析物体在不同运动状态下的能量变化，判断机械能是否守恒，并给出理由。
3.实践题：
a.利用周末时间，观察并记录生活中与机械能相关的现象，如自行车爬坡、踢足球等，分析其能量转化过程。
b.结合所学知识，设计一个简单的机械能实验，验证能量守恒定律。
4.小组合作作业：
a.以小组为单位，讨论并总结机械能转化与守恒的条件和规律。
b.通过模拟实验和数值计算，让学生观察到能量转换过程中可能出现的能量损失，并学会如何处理这些情况。
c.对于复杂的物理问题，采用分解法、图示法等教学策略，帮助学生简化问题，逐步提高解题能力。
3.教学策略与手段：
a.利用信息技术手段，如多媒体教学、在线学习平台等，提供丰富的教学资源，增强学生的自主学习能力。
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类比动能，重力势能也有大小，重力势能的大小跟什么因素有关呢？
一、猜想
二、据提供的实验器材讨论实验方案
1）探究重力势能与高度的关系
2）探究重力势能与质量的关系
三、自主探究（参考实验建议）
四、得出结论
讨论
通过改变乒乓球到水面距离改变高度
通过改变乒乓球中注水多少改变质量
通过乒乓球入水深度量度重力势能的大小
能的标志是什么？
什么叫动能？
观察图片并说明
什么叫重力势能？
举例
回答
激发兴趣，创设情景，引出物体具有能的标志，引出动能和重力势能的概念，同时引出课题
探究动能大小的相关因素
一、情景创设：
问：能量有大小，动能也一样，马路上急驰的汽车撞到人，非死既伤；可玩具小汽车即使撞到人，也没什么事。就是因为它们的动能不同，动能的大小跟什么因素有关呢？
二、引导猜想
三、演示实验
1、介绍器材
2、引导学生进行实验设计（运用控制变量法：改变哪个物理量？怎么改变？控制哪个物理量相同？怎么控制？测量哪个物理量？怎么测量？
3、演示
4、总结结论
四、联系实际：运用物理知识解释简单生活现象。
猜想（可能与质量、速度有关）
观察
思考并回答
观察
总并回答结论
解释
引出动能有大小，引导学生尝试探究动能大小的相关因素（利用动势能演示器引导学生进行实验设计，体会控制变量的方法，通过观察、归纳得出简单结论）。老师的引导为下一个环节学生的自主探究做铺垫。
第四章4.3《机械能》教案
课题
机械能
课时
教
学
目
标
知识与技能
1、了解物体具有能的标志
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4.3 机械能（3）
一、教学任务和学情分析
本节教学内容是第四章第三节“机械能”的第三课时。
前两节课所学习的势能、动能概念为学生进一步学习势能与动能的转化奠定了基础，本节内容要为后续教材中《9.4能量的转化和守恒》学习奠定基础。
我班学生经过两年学校拓展型课程和探究型课程的学习之后，自主学习能力有所提高。
学生对学习机械能的转化所需的感性经验积累也很丰富，如：溜溜球、过山车、水电站、单摆等等，但学生对这些现象尚缺乏仔细观察、理性思考和科学归纳。
本节课基于学生的生活经验，渗透《两纲》教育。
通过对现象的观察和生活事例的分析归纳，知道机械能的转化及其应用，学生节能环保意识和自我保护意识得到提高；通过观看奥运项目“射箭”夺金的视频，学生的民族自信心和自豪感得到增强；通过“异想天开”的设计，学生的思维得到拓展，学生提高了应用物理知识解决实际问题的能力，感受作为“小小发明家”成功的喜悦。
二、教学目标
1、知识与技能
（1）知道势能和动能可以相互转化。
知道势能和动能的转化在生活中的应用。
（2）知道机械能与其他形式的能可以相互转化。
知道能量的转化都是通过做功来实现的。
2、过程与方法
（1）通过实验现象的观察和生活中常见事例分析，领悟注意透过现象看本质的思维方法。
（2）经历势能与动能转化的实验过程，运用比较科学的语言描述物理现象和规律。
3、情感、态度与价值观
（1）通过具有发散思维的“体验”、“异想天开”的活动，体验成功的喜悦，增强合作交流的意识。
（2）通过对能的转化在实际生活中的利用及危害的防止讨论，激发自我保护和节能环保意识。
三、教学重点和难点
重点：势能和动能的转化。
难点：势能和动能的转化在生活中的应用。
四、教学资源
1、学生实验器材（每四人一套）：滚摆、单摆、铁架台、小车、斜面、轨道、弓箭等。
2、演示实验器材：小车、小球等。
3、PPT幻灯片。
五、教学设计思路
本设计的基本思路是：以生活中的实例和学生体验活动为基础，以学生讨论、教师点拨为基本方法，引入势能和动能的转化，逐步形成对“势能和动能转化”的认识，初步感受“机械能和其他形式能的转化”。
本设计要突出的重点是势能和动能的转化，要突破的难点是势能和动能的转化在生活中的应用。
采取的方法：一是以多种形式（如演示、活动、视频等）展示大量实例，学生通过观察、活动、分析，逐步加强对势能与动能相互转化的体验。
二是通过递进的教学环节，提高思维的层次。
例如：引入情景——展示“可以转化”；学生活动——自己实现转化；生活实例——生活中的物理；异想天开——做个小科学家。
六、教学流程
1、教学流程图
2、教学流程图说明
情景Ⅰ演示实验1
小车沿滑道运动：重力势能与动能的转化。
活动Ⅰ学生实验，交流讨论
选择实验器材，体验势能与动能的转化。
交流实验方案和实验内容。
情景Ⅱ课件
以单摆为例，分析势能与动能相互转化的过程。
活动Ⅱ生活应用
1、动能与势能转化在生活中的应用
2、利用所学知识进行设计
情景Ⅲ演示实验2
电能与机械能的转化
七、教学过程
（一）引入
1、演示实验：“过山车”玩具
复习重力势能和动能相关知识。
（二）新课
2、势能和动能的转化
（1）问题
在小球沿滑道运动过程中，重力势能和动能如何变化？
（2）体验活动
利用桌面上器材（①滚摆；②单摆、铁架台；③小车、斜面；④轨道、小球；⑤玩具弓箭等）做势能和动能相互转化的实验。
小组代表交流实验方案和实验内容。
（3）做功与势能、动能的转化。
（4）思考与讨论
列举生活中势能与动能相互转化的实例。
利用势能与动能的转化，对实例进行分析。
（5）巩固练习
（6）实际应用
异想天开设计：利用势能和动能的转化，为世博节约能源。
3、机械能和其他形式能的转化
（1）演示实验：“过山车”玩具
电能和机械能的转化
（2）三峡水电站能量转化的分析。
4、拓展思考：小球的机械能为什么会逐渐减小
（三）总结
5、课堂小结
6、布置作业：《练习册》P10（6～11）
八、板书设计
4.3 机械能（3）
1、势能与动能可以转化
重力势能动能弹性势能
2、机械能做功其他形式能
九、教学反思（另附页）
学习活动卡
班级____________ 姓名____________ 学号____________ 观察和描述1
现象：小球沿滑道下滑。
结论：______________________________________________________________
活动体验势能与动能的相互转化
选择的器材：①滚摆；②单摆、铁架台；③小车、斜面；④轨道、小球；⑤玩具弓箭等。
（请在选择的器材上打“√”）
体验的内容：_________________________________________________________________
交流与合作
每组派代表交流实验方案和实验内容。
思考与讨论
1、列举生活中势能与动能相互转化的实例。
2、“异想天开”设计：以小组为单位，挑选以下一个问题进行设计。
1）为分散人流，能否为世博会部分展区设置空中通道，如何设计？
2）世博场馆设计有残疾人通道，能否增加一些设施帮助残疾人方便快捷地穿行于各场馆之间？
_____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ __
观察和描述2
现象：小车沿滑道运动。
思考：除了势能与动能相互转化外，是否还有其他形式能的转化？
进一步探究
现象：小球在桌面上弹跳的过程。
猜想：____________________________________________________________________________
问题和质疑
________________________________________________________________________________。