人教版（2024）八年级下册物理第十一章《功和机械能》教案

第第页人教版（2024）八年级下册物理第十一章《功和机械能》教案第1节《功》教学设计一、教学目标物理观念：理解功的概念，能说出做功的两个必要因素，能用公式W=Fs进行简单计算。科学思维：通过实例分析，区分做功与不做功的情况，培养抽象概括能力。科学探究：通过实验与讨论，归纳功的计算方法，体验科学探究的过程。科学态度与责任：认识功在生产生活中的应用，体会物理与社会的联系，培养严谨的科学态度。二、教学重难点重点：做功的两个必要因素；功的计算公式及应用。难点：判断物体是否做功；区分力的方向与物体移动方向的关系。三、教学方法情境教学法、实验探究法、小组讨论法四、教学准备多媒体课件、弹簧测力计、木块、斜面、细绳、重物（钩码）等。五、教学过程环节及时间内容设计意图一、情境导入（5分钟）1.展示图片：叉车举高货物、人推箱子、运动员举杠铃。

2.提问：这些场景中，力的作用有什么共同效果？是否都“做功”了？

3.引出课题：物理学中的“功”有特定含义，今天我们学习“功”。从生活实例出发，激发兴趣，通过认知冲突（生活中“做功”与物理中“功”的区别）引出课题，体现“从生活走向物理”的理念。二、新课讲授：功的概念（10分钟）1.

分析实例：

-叉车对货物施加向上的力，货物向上移动——“做功”；

-人用力推石头但未推动——“不做功”；

-人提水桶水平行走——“不做功”。

2.

归纳总结：

-做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的距离。

3.

判断练习：让学生举例说明生活中“做功”与“不做功”的情况，小组讨论后分享。通过对比实例，引导学生自主归纳做功的条件，培养科学思维；让学生举例，强化对概念的理解，体现学生主体地位。三、实验探究：功的大小（15分钟）1.

提出问题：功的大小与哪些因素有关？

2.

设计实验：

-用弹簧测力计拉同一木块，在不同拉力下沿水平方向移动相同距离，记录数据；

-用相同拉力拉木块，在水平方向移动不同距离，记录数据。

3.

分析数据：学生发现“力越大、距离越远，功越大”。

4.

得出公式：功=力×距离，即W=Fs，单位：焦耳（J），1J=1N・m。

5.

例题讲解：用叉车将1.5t的货物匀速提升30m，拉力做功多少？（g=10N/kg）通过实验探究，让学生经历“提出问题—设计实验—分析数据—得出结论”的过程，培养科学探究能力；例题结合实际，强化公式应用。四、巩固练习（7分钟）1.判断题：

-用力推墙，墙未动，推力做了功？（×）

-苹果从树上落下，重力做了功？（√）

2.计算题：用50N的力沿斜面将重100N的物体推上2m高的平台，斜面长5m，推力做了多少功？通过分层练习，巩固做功的判断和公式计算，兼顾基础与提升，体现“因材施教”。五、小结与作业（3分钟）1.

课堂小结：师生共同梳理功的概念、公式、单位及应用。

2.

作业布置：

-必做：教材P87练习1、2题；

-选做：调查家庭中“做功”的实例（如提水桶、扫地），估算功的大小。小结梳理知识体系；分层作业兼顾基础与拓展，体现“面向全体学生”的理念，选做题联系生活，强化“从物理走向社会”。六、板书设计第十一章第1节功功的定义：力对物体做功的两个必要因素：作用在物体上的力（F）物体在力的方向上移动的距离（s）功的计算：公式：W=Fs单位：焦耳（J），1J=1N・m实例分析：做功：叉车举货物、苹果下落不做功：推而未动、力与距离垂直七、教学评价过程性评价：课堂提问：判断学生对做功条件的理解（如“推墙未动是否做功”）；实验操作：观察学生是否规范记录数据、分析结论；小组讨论：评估学生合作与表达能力。总结性评价：练习题完成度：重点关注公式应用和易错点（如力与距离方向是否一致）；作业质量：选做题的完成情况反映学生联系实际的能力。八、教学反思成功之处：通过生活实例和实验探究，学生能清晰区分做功与不做功的情况，对公式的应用较为熟练；小组讨论和举例环节调动了学生的积极性，体现了“学生主体”的理念。不足与改进：部分学生对“力的方向与移动方向不共线”的情况理解困难（如斜拉物体），可增加多媒体动画演示力的分解；实验时间较紧张，可提前分组并明确任务，提高效率。未来展望：结合后续“功率”内容，进一步引导学生理解“功”与“做功快慢”的区别；增加跨学科实践（如计算楼梯台阶的功，联系体育学科），深化核心素养培养。本设计紧扣2022版课程标准，以核心素养为导向，通过“生活—探究—应用”的逻辑链，实现知识传授与能力培养的统一。第十一章第2节《功率》教学设计一、教学目标（一）核心素养目标物理观念：理解功率的概念，知道功率是表示做功快慢的物理量，掌握功率的公式P=tW​及单位（瓦特、千瓦），能从物理学视角解释生活中不同机械功率差异的意义。科学思维：通过对比不同物体做功的快慢，培养分析比较和抽象概括能力；通过功率的计算，发展运用数学知识解决物理问题的逻辑推理能力。科学探究：经历“测量人做功功率”的实践活动，学会设计简单的实验方案（如爬楼梯），收集数据并计算功率，提升实验操作和数据分析能力。科学态度与责任：认识功率在生产生活中的应用（如交通工具、机械设备的功率参数），结合我国“奋斗者”号潜水器、高铁等大型机械的功率设计，体会科学技术对提高工作效率的作用，增强科技自信和节能意识。（二）三维目标知识与技能：能说出功率的物理意义；能写出功率的公式和单位；会进行功率的简单计算；能解释不同机械功率差异的实际意义。过程与方法：通过对比“做功多少”和“做功时间”引出功率概念，经历“提出问题—分析比较—建立概念”的认知过程；通过实验测量和实例分析，理解功率的计算方法。情感态度与价值观：激发对机械做功效率的探究兴趣，培养严谨的科学态度，感受物理知识在工程技术中的应用价值，树立“效率优先”的工程思维。二、教学重难点重点：功率的概念、公式及计算；功率表示做功快慢的物理意义。难点：区分功和功率（功表示做功多少，功率表示做功快慢）；理解功率公式中各物理量的关系。三、教学方法情境教学法、实验探究法、小组讨论法、多媒体辅助法。四、教学准备教师教具：多媒体课件（包含不同机械做功场景：起重机吊物、拖拉机耕地、人搬物体等）、功率计算公式推导动画、秒表、卷尺。学生学具：分组实验器材（秒表、卷尺）、实验记录单（用于测量爬楼梯时的功率）。五、教学过程（表格式）环节时间内容设计设计意图情境导入：做功快慢的比较5分钟1.展示图片：①起重机1分钟内把10吨货物提升2米；②工人用滑轮3分钟内把1吨货物提升2米。提问：“起重机和工人谁做功多？谁做功更快？”

2.引导学生讨论：比较做功快慢需要同时考虑“做功多少”和“做功时间”，引出“功率”概念。从生活实例入手，通过认知冲突（做功多的不一定快）激发探究欲，体现“从生活走向物理”的理念，为功率概念的建立铺垫。新知建构：功率的概念与公式10分钟1.

概念建立：

-定义：功与做功所用时间的比值叫作功率（表示做功快慢）。

-公式：P=tW​（P为功率，W为功，t为时间）。

-单位：国际单位是瓦特（W），常用单位千瓦（kW），1kW=103W。

2.

单位理解：1瓦特的物理意义（1秒内做功1焦耳），举例：人步行功率约70W，小轿车发动机功率约66kW。

3.

实例计算：教材例题（起重机提升大石头，已知W=6×104J，t=15s，求P），学生板演后教师点评。通过定义推导和单位解读，帮助学生建立功率的物理观念；例题计算强化公式应用，突破“功率计算”的重点。实验探究：测量人做功的功率15分钟1.

实验设计：

-任务：测量同学爬楼梯时的功率。

-原理：P=W/t=mgh/t​（m为质量，h为楼梯高度，t为爬楼时间）。

-步骤：①测量同学质量m（或体重G=mg）；②测量楼梯高度h（如3层楼约9米）；③记录爬楼梯所用时间t；④计算功率P。

2.

分组实验：4人一组，分工负责测量、记录、计算，填写实验单。

3.

交流讨论：不同同学的功率差异原因（体重、速度不同），对比教材中“优秀运动员短时功率约1kW”，理解功率的个体差异。通过亲身实践，让学生体会“功率是描述做功快慢的物理量”，培养实验操作和数据分析能力，落实科学探究目标；小组合作增强团队协作意识。拓展应用：功率与科技发展7分钟1.

实例分析：

-我国“奋斗者”号潜水器的动力系统功率设计，确保在万米深海高效作业；

-高铁发动机功率达数万千瓦，支撑其高速行驶。

2.

小组讨论：“为什么汽车爬坡时需要加大油门（提高功率）？”“家用电器的功率参数有何意义？”（如空调功率越大，制冷越快）。结合我国科技成就，体现“从物理走向社会”的理念，增强民族自豪感；通过讨论将知识与生活、科技联系，深化对功率意义的理解，落实科学态度与责任目标。小结与作业3分钟1.

课堂小结：学生自主梳理功率的概念、公式、单位及物理意义，同桌互查。

2.

分层作业：

-基础题：教材练习题1（功率计算）、2（单位换算）。

-实践题：调查家中3种电器的功率参数（如空调、洗衣机），计算它们正常工作1小时消耗的电能（W=Pt），比较能耗差异。强化知识体系，分层作业兼顾不同学生需求；实践题培养信息收集能力，渗透节能意识，呼应课标“关注科学、技术、社会、环境联系”的要求。六、板书设计第十一章第2节功率一、物理意义：表示物体做功的快慢二、定义与公式：1.定义：功与时间的比值2.公式：P=W/t三、单位：-瓦特（W），(1W=1J/s)-千瓦（kW），(1kW=103W)四、应用：-机械功率：起重机、汽车、高铁等-人体功率：步行约70W，运动时增大七、教学评价（一）过程性评价（60%）评价维度具体指标分值课堂参与积极参与讨论（如比较做功快慢），主动回答问题20分实验操作能规范测量爬楼梯的质量、高度、时间，准确计算功率20分合作交流在小组实验中分工明确，能与组员协作解决问题（如时间测量误差）20分（二）终结性评价（40%）练习题：通过功率计算和单位换算，评估公式应用能力（25分）。实践报告：对家用电器功率的调查分析是否完整，能耗计算是否正确（15分）。评价方式：采用“教师评价+学生互评”，以鼓励性语言为主，如“你的实验数据记录清晰，功率计算准确，值得肯定！”八、教学反思亮点：实验探究环节“测量爬楼梯功率”贴近学生生活，能让学生直观感受功率的物理意义，有效突破“功率表示做功快慢”的难点，符合课标“注重科学探究和实践体验”的要求。融入“奋斗者”号、高铁等我国科技案例，将功率概念与国家科技发展结合，增强了学生的科技自信和社会责任感，落实了核心素养中的“科学态度与责任”。不足：部分学生对“功率与功的区别”理解仍不透彻，在练习中易混淆“做功多”和“做功快”，需在后续课中通过对比例题（如“功率大的机械一定做功多吗？”）强化辨析。实验中楼梯高度测量存在误差（如每层楼高度不同），导致功率计算偏差，需提前统一测量标准（如用卷尺测量实际高度），并在实验后引导学生分析误差原因。改进方向：设计“功率对比实验”：用不同功率的电动机提升同一物体，观察提升速度差异，直观展示功率对工作效率的影响，深化理解。增加跨学科任务：结合数学图表绘制“功率随时间变化的曲线”（如不同运动状态下的人体功率），培养数据分析与可视化能力，呼应课标“跨学科实践”理念。通过本次教学，学生不仅掌握了功率的知识，更体会到物理与生活、科技的密切联系，为后续学习“机械能”奠定了基础。第十一章第3节《动能和势能》教学设计一、教学目标物理观念：理解能量、动能、重力势能、弹性势能的概念，能说出影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素，能解释生活中与动能和势能相关的现象。科学思维：通过实验分析动能和势能的影响因素，培养归纳推理能力，能区分不同形式的能量。科学探究：通过“研究动能与哪些因素有关”的实验，经历提出猜想、设计方案、收集证据、得出结论的过程，提升科学探究能力。科学态度与责任：认识能量在生产生活中的广泛应用，感受物理学对解释自然现象的价值，培养探究自然的兴趣和严谨的科学态度。二、教学重难点重点：动能、重力势能、弹性势能的概念；影响动能和势能大小的因素。难点：通过实验归纳动能和势能的影响因素；理解“能量”的抽象概念。三、教学方法情境教学法、实验探究法、小组合作法、问题驱动法四、教学准备多媒体课件、斜面、钢球（不同质量）、木块、刻度尺、弹簧、橡皮筋、重物（钩码）、学生实验记录表。五、教学过程环节及时间内容设计意图一、情境导入（5分钟）1.展示图片/视频：

-高速行驶的汽车能撞坏障碍物；

-从高处落下的西瓜皮砸坏车顶；

-压缩的弹簧能弹起小球。

2.提问：

-这些物体能对其他物体做功吗？（能）

-它们具有什么共同特征？（能对外做功）

3.引出概念：物体能够对外做功，我们就说它具有能量（简称能），单位是焦耳（J）。从生活实例和教材情境出发，通过具象事例引出抽象的“能量”概念，让学生初步感知能量的含义，体现“从生活走向物理”的理念。二、新课讲授：动能（10分钟）1.

动能的概念：

-演示：滚动的钢球撞击木块，木块被推动（做功）。

-总结：物体由于运动而具有的能，叫作动能。一切运动的物体都具有动能（如行驶的车、流动的水）。

2.

探究动能的影响因素：

-猜想：动能大小可能与物体的质量、运动速度有关（结合教材P91实验思路）。

-实验设计：

①控制质量相同（同一钢球），改变速度（从斜面不同高度滚下），观察木块被撞距离；

②控制速度相同（从斜面同一高度滚下），改变质量（不同质量钢球），观察木块被撞距离。

-结论：质量相同的物体，速度越大，动能越大；速度相同的物体，质量越大，动能越大。通过演示实验建立动能概念，再通过控制变量法探究影响因素，让学生经历科学探究过程，培养科学思维和探究能力，落实课标“科学探究”要求。三、新课讲授：势能（15分钟）1.

重力势能：

-演示：从不同高度落下的重物砸入沙坑，高度越高，砸得越深。

-总结：物体由于受到重力并处在一定高度而具有的能，叫作重力势能（如高山上的石头、空中的飞鸟）。

-影响因素：质量越大、高度越高，重力势能越大（结合教材P94实例）。

2.

弹性势能：

-演示：压缩的弹簧弹开小球，拉伸的橡皮筋弹开纸团。

-总结：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫作弹性势能（如张紧的弓、压缩的弹簧）。

-影响因素：弹性形变越大，弹性势能越大。

3.

小组讨论：列举生活中动能、重力势能、弹性势能的实例（如水电站的水具有重力势能，蹦床的弹性势能）。通过演示实验和生活实例，帮助学生理解势能的两种形式及影响因素，小组讨论强化对概念的应用，体现“从物理走向社会”的理念。四、巩固练习（7分钟）1.判断题：

-静止的物体一定没有动能。（√）

-物体的位置越高，重力势能一定越大。（×，需考虑质量）

2.应用题：

-为什么货车限速比小汽车更严格？（货车质量大，动能大，刹车距离长）

-为什么跳高运动员要落在海绵垫上？（减小重力势能转化的冲击力）通过练习题巩固核心概念，联系交通、体育等生活场景，让学生体会物理知识的实用价值，培养用物理观念解释现象的能力。五、小结与作业（3分钟）1.

课堂小结：

-能量：物体对外做功的能力；

-动能：运动物体具有的能（影响因素：质量、速度）；

-势能：重力势能（质量、高度）和弹性势能（弹性形变）。

2.

作业布置：

-必做：教材P95练习1、2题；

-选做：观察家中物品（如钟表的发条、阳台上的花盆），分析其具有的能量形式及影响因素。小结梳理知识体系，帮助学生构建清晰的物理观念；分层作业兼顾基础与拓展，选做题引导学生关注生活中的物理，落实课标“跨学科实践”中“物理学与日常生活”的要求。六、板书设计第十一章第3节动能和势能能量：物体能够对外做功，单位：焦耳（J）动能：定义：物体由于运动而具有的能影响因素：质量（m）、速度（v）

（质量越大、速度越大，动能越大）势能：重力势能：定义：物体因高度而具有的能影响因素：质量（m）、高度（h）弹性势能：定义：物体因弹性形变而具有的能影响因素：弹性形变大小七、教学评价过程性评价：实验操作：观察学生是否能规范控制变量（如斜面高度、钢球质量），准确记录木块被撞距离；小组讨论：评估学生能否准确列举能量实例，解释影响因素；课堂提问：检查学生对“动能与速度关系”“重力势能与高度关系”的理解。总结性评价：练习题完成度：重点关注对动能、势能影响因素的辨析（如质量与速度的优先级）；作业质量：必做题检验基础概念掌握，选做题评估知识迁移能力。八、教学反思成功之处：通过系列演示实验和学生分组实验，将抽象的“能量”概念具象化，学生能直观理解动能和势能的影响因素；结合教材中的生活实例（如西瓜皮砸坏车顶、水电站），让学生感受到物理与生活的密切联系，落实了课标“科学态度与责任”的培养目标。不足与改进：部分学生对“弹性形变”的理解局限于弹簧、橡皮筋，可补充更多实例（如蹦床、网球拍）；实验中木块被撞距离的测量存在误差，可采用多次实验取平均值的方法提高准确性，或引入数字化传感器（如位移传感器）增强数据可信度。未来展望：结合后续“机械能及其转化”内容，设计跨节实践活动（如分析单摆运动中动能与势能的转化），帮助学生构建完整的能量观念；引入“科学世界”中关于能源的内容，拓展学生对能量应用的认识，深化社会责任意识。本设计紧扣2022版课标核心素养要求，以实验探究为核心，以生活实例为线索，实现了知识传授与能力培养的统一，符合新课程理念。第十一章第4节《机械能及其转化》教学设计一、教学目标物理观念：理解机械能的概念（动能、重力势能、弹性势能的统称），能举例说明动能与势能之间的相互转化，了解机械能守恒的条件（忽略摩擦和空气阻力）。科学思维：通过分析实例中能量的转化过程，培养归纳推理能力，能区分不同情境下机械能的变化。科学探究：通过实验观察（如单摆、滚摆运动），归纳动能与势能的转化规律，体验科学探究的基本方法。科学态度与责任：认识机械能转化在生产生活中的应用（如水电站、过山车），感受物理学对技术发展的推动作用，培养探究自然的兴趣和节能意识。二、教学重难点重点：机械能的概念；动能与重力势能、弹性势能之间的相互转化。难点：分析具体情境中机械能的转化过程；理解机械能守恒的条件。三、教学方法情境教学法、实验探究法、小组讨论法、问题驱动法四、教学准备多媒体课件、单摆（带小球）、滚摆、斜面、小球、弹簧、学生实验记录表（记录能量转化过程）。五、教学过程环节及时间内容设计意图一、情境导入（5分钟）1.演示实验：

-用细线悬挂铁锁，将其拉至鼻尖附近后松手，观察铁锁摆动过程（不碰到鼻子）。

2.提问：

-铁锁运动过程中，速度和高度如何变化？

-铁锁的动能和重力势能是否发生变化？为什么不会碰到鼻子？

3.引出课题：动能和势能可以相互转化，本节学习“机械能及其转化”。以教材P96的铁锁摆动实验为切入点，通过直观现象引发认知冲突，激发探究兴趣，体现“从生活走向物理”的理念（符合课标“注重情境创设”要求）。二、新课讲授：机械能的概念（5分钟）1.回顾旧知：

-动能（运动物体）、重力势能（举高物体）、弹性势能（形变物体）的定义及影响因素。

2.定义机械能：

-物理学中，动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

-举例：飞行的飞机（动能+重力势能）、压缩的弹簧（弹性势能）、荡秋千的人（动能+重力势能）。通过旧知迁移建立新概念，明确机械能的组成，为后续“转化”学习奠定基础，落实“物理观念”培养。三、实验探究：动能与势能的转化（15分钟）1.

探究单摆的能量转化：

-操作：将单摆小球拉至某一高度（A点）释放，观察小球运动至最低点（B点）和另一侧最高点（C点）的过程。

-分析：

-A点：高度最大→重力势能最大，速度为0→动能为0；

-B点：高度最小→重力势能最小，速度最大→动能最大；

-C点：高度较大→重力势能较大，速度为0→动能为0。

-结论：重力势能与动能相互转化。

2.

探究滚摆的能量转化：

-操作：将滚摆卷到最高点释放，观察其上下运动过程。

-分析：上升时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能。

3.

拓展实验：压缩弹簧后释放，观察弹簧弹开小球的过程（弹性势能→动能）。通过多组实验（单摆、滚摆、弹簧），让学生直观观察能量转化过程，经历“观察—分析—归纳”的探究流程，培养科学探究能力（符合课标“强化科学探究”要求）。四、深化理解：机械能守恒与应用（12分钟）1.

机械能守恒：

-讨论：单摆和滚摆运动中，若忽略空气阻力和摩擦，机械能总量是否变化？（总量不变，即“机械能守恒”）。

-解释导入实验：铁锁摆动时，机械能因摩擦略有损耗，故无法回到初始高度（不碰到鼻子）。

2.

生活中的能量转化实例：

-教材案例：苹果下落（重力势能→动能）、蹦床运动（动能→弹性势能→动能）、水电站（水的重力势能→动能→电能）。

-小组讨论：分析过山车运动中“爬坡—俯冲”的能量转化（重力势能→动能→重力势能）。结合实验现象分析机械能守恒条件，通过生活实例和教材案例，将抽象规律与实际应用结合，体现“从物理走向社会”的理念（符合课标“联系生产生活”要求）。五、巩固练习（5分钟）1.填空题：

-推出去的铅球在上升过程中，______能转化为______能；下落过程中，______能转化为______能。

2.分析题：

-为什么跳高运动员要落在海绵垫上？（海绵形变过程中，动能转化为弹性势能，