机械能及其转化教学设计.docx

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1、?机械能及其转化?教学设计一、教学目标（一）知识与技能L知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。2 .能通过实验或实例，认识物体的动能和势能可以相互转化。能解释与 机械能转化有关的现象。3 .通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能 量可以互相转化。（二）过程与方法1 .通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程。2 .通过动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。（三）情感态度与价值观L通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决 实际问题。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。3 .关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生

2、活的意识。二、教学重难点本节内容由“机械能及其转化 “水能和风能的利用两局部构成，教 学的重点是动能和势能之间的相互转化。为了能够从能量转化与守恒的观 点将动能和势能联系起来，可以让学生分析、讨论生活现象，如荡秋千、 跳蹦蹦床、拍皮球等过程中物体高度、速度的变化，进而讨论动能和势能 的变化情况，引出动能和势能的转化规律。三、教学策略本节要求学生不仅要知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转 化过程中遵从的规律。教学中，以渗透机械能的转化与守恒思想为前提， 加强实验，并利用动画、视频激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物 体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变 化。

3、四、教学资源准备多媒体课件、单摆、滚摆、弹簧、小球等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（5分钟）手持粉笔头高高举起。提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？ 学生答复提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出当粉笔 头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有 动能）继而让学生比拟在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各 有什么变化？（重力势能减少，动能增加）在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，指出自然界中动能 和势能变化的事例很多学生思考并答复从身边的实验出发，充分调动学生参与课堂教学的积极性新课教学（30分钟）一、机械能及其转化给出

4、机械能的概念，重力势能、弹性势能统称为势能，动能、势能统称 为机械能。物体具有的机械能等于动能、势能两种能量之和。之所以把动 能、势能统称为机械能，是因为动能和势能可以相互转化，滚摆和单摆是 动能和势能可以相互转化的常见实例。下面通过实验分析实例中动能和势 能如何相互转化的？1.探究活动一：如图1 ,将滚摆卷起后释放，让学生观察分析：滚摆在最高处时具有什么能？释放后观察滚摆的高度、速度、质量的变化。分别分析滚摆下降和上升过程中动能、势能的变化情况。动能和重力势能之间是否可以相互转化？图1图22 .探究活动二：如图2 ,将单摆的摆球置于A处，然后释放。摆球就 可以在A、B、C之间来回摆动。摆球在

5、哪些位置高度最高？摆球在哪些位置速度最大？分析摆球从AB运动过程中，动能、势能的变化情况。分析摆球从BC运动过程中，动能、势能的变化情况。总结：动能和重力势能可以相互转化。3 .探究活动三：按下列图3进行实验。1.手持着木球将弹簧片推弯， 而后突然释放木球，观察到什么现象？在此过程中，涉及哪些能量的转 化？2.让木球从斜槽上端滚下，观察木球碰击弹簧片的过程。分析图3中， 木球从甲一乙图和乙一丙图能量转化的过程。图34.回忆滚摆实验后思考：滚摆上下运动的过程中机械能总量有什么 变化，为什么？滚摆机械能总量减小的原因是什么？如果没有摩擦和空气阻力，机 械能的总量还会不会变化？总结：在动能和势能相互

6、转化的过程中，如果没有摩擦和空气阻力那么 机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律。思考：乒乓球落地后又弹起来，为什么达不到原来的高度，能量是怎么 转化的？介绍人造地球卫星在运行过程中发生的动能和势能的相互转化。思考:卫星运行过程中机械能是否守恒？卫星从远地点向近地点运动时重力势能、动能、速度分别怎么变化？卫星在什么时候动能最大？什么时候重力势能最大？学生进行实验并答复下列问题：重力势能。下降时：质量不变、高度变小、速度变大、重力势能变小、动能变大， 减小的重力势能变成了动能。上升时：质量不变、高度变大、速度变小、重力势能变大、动能变小。减小的动能变成了重力势能。动能和重力势能之间可以相互转

7、化。学生进行实验并答复下列问题：摆球在A、C处位置最高，具有的重 力势能最大。摆球在B处速度最大，具有的动能最大。摆球从AB运动过程中，重力势能不断减小，动能不断变大，是重 力势能不断转化为动能。摆球从BC运动过程中，重力势能不断增大，动能不断减小，是动 能不断转化为重力势能。学生进行实验并答复下列问题：1 .观察到木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。在此过程中，弹簧 的弹性势能转化为木球的动能。2 .从甲一乙图中，木球的动能转化为弹簧的弹性势能。从乙一丙图中 弹簧的弹性势能转化为木球的动能。这说明动能和弹性势能可以相互转化。学生讨论答复:滚摆上升的最大高度越来越小，说明滚摆具有的机械 能总量

8、不断减小。滚摆机械能总量减小的原因是摩擦和空气阻力。如果没有摩擦和空气 阻力，机械能的总量不会变化。动能和弹性势能之间可以相互转化。学生阅读并思考后答复：守恒，因为卫星在太空运行，没有空气阻力，只有动能和势能之间 的相互转化。重力势能增大，动能减小，速度减小。在近地点时动能最大，在远地点时重力势能最大。改为学生实验，让他们参与实验探究。在试验中获取知识，增长本领。通过精心设计的问题，激活学生的思维，提高学生参与课堂教学的积 极性和有效性。人造地球卫星涉及到机械能的转化和守恒，可以拓宽学生视野二、水能和风能的利用请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能。指出：水能和风 能是水或者空气因为运

9、动或者位置高而具有的机械能。修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位，水位越高，水的重力势能就越 大。这样水从坝上落下时转化成的动能就越大，水推动坝下方的水轮机转 动，水轮机又带动发电机发电，水能最终转化为电能。利用风能做功主要是靠风车，也可以用风车的转动带动发电机发电。利 用风能不会有环境污染，但风能不稳定，不像拦河坝那样能把“风能 储存起来。展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能请学生观看图片或者视频，了解水电站是怎样使发电机转动的，风力 发电是怎样的。通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决 实际问题。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识课堂小结（5分钟）通过今天的学习，同学们有哪些收获？在实验探究中又存在哪些问题？ 还有什么想探究的问题？学生可以个别答复，或相互交流，在交流的根底上进行学习小结。促进知识的稳固掌握。提升学生的交流表达能力