第4节　机械能及其转化 教案

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1、《机械能及其转化》教案阜阳市大田中学王永峰【设计思想】本节内容是学生学习动能和势能之后的一节内容，学生对能量的概念有了初步的理解。本节课就是引导学生通过分析物体动能和势能的变化联想到二者的转化，再引申到机械能知识的综合应用。因此在教学过程中，应遵循学生的认知规律，从实验着手，引导学生分析并找出规律，带领学生应用规律解决实际问题。【学情分析】学生在上节课对“能”的概念和“能”的分类有一定的认识，知道各种机械能的概念以及各种机械能的大小跟什么因素有关，对学习机械能的应用以及有关“能”的深入学习有很高的期待。【教材分析】本节学习机械能的概念及动能与势能之间的相互转化问题，从各种转化的自然现象

2、出发，引导学生进一步理解机械能守恒的含义。【教学目标】1.知识与技能（1）．知道机械能包括动能和势能。（2）．理解机械能的转化。（3）.能解释动能、重力势能、弹力势能间相互转化的简单物理现象。（4）.初步了解机械能守恒的含义。2.过程与方法通过实验观察和理论分析，探究理论规律的应用和实质，培养学生的观察能力和理论分析能力。3.情感态度和价值观（1）.关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识（2）.学习建立知识模型的方法，优化学习工作生活架构性能，培养科研生活中的思维品质、科学素养和生活习惯。（3）.通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养探索精神、创新思想和促进

3、人类社会与自然世界和谐发展的优良品德。【教学重点】能量守恒的理解和动能和势能的转化【教学难点】能量守恒的理解【教学方法】观察法、归纳法【课前准备】电化教具：多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、回顾复习师：同学们，还记得我们上节课都学哪些知识了么？生：一、动能：物体动能的大小跟速度、质量有关二、势能重力势能：物体重力势能与质量和被举高的高度有关。弹性势能：物体弹性势能与弹性形变程度有关师：他们都具有什么形式的能？生：跳水运动员具有动能和重力势能；飞行中的飞机具有动能和重力势能一、新课教学（一）机械能师：这就是我们今天所学的第一个问题：机械能师：将动能、重力势能、弹性势能统称为机械

4、能。师：举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？生：球在下落过程中位置降低，重力势能减小；速度却越来越快，故动能增大。师：即：重力势能转化为动能师：弓射出后的弹性势能哪里去了？消失了么？生：弓射出后弓弩的形变恢复，弹性势能变为零；但箭的速度越来越快，故动能增大师：即：弹性势能转化为动能师：通过前面问题可知：能量会凭空消失么？生：能量不会凭空消失——能量之间是进行相互转化的。师：动能、重力势能、弹性势能之间是转化存在怎样的联系呢？实验1：滚摆实验出示滚摆，并演示滚摆实验.师：观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？师：滚摆运动过程中能量的转化是怎样的？生：最高

5、点时：势能最大，动能最小下降时：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。上升时：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。最低点时：势能最小，动能最大师：动能的变化量等于势能的变化量实验2：单摆实验.出示单摆，并演示单摆实验.我们再一起分析一下単摆的能量转化情况师：分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。生：A时：势能最大动能为零B时：动能最大势能最小C时：势能最大动能为零师：那么能量是怎样转化的呢？生：A---B：重力势能转化为动能B---C：动能转化为重力势能C---B：重力势能转化为动能B---A：动能转化为重力势能师：所以动能的变化量等于势能的变化量师：引导学

6、生分析撑杆跳高，射箭等生活中的例子，说明动能和弹性势能也可以相互转化引导学生分析总结：1．动能和势能能够相互转化。2．机械能守恒当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。（机械能=动能+势能）师：观察这幅图师：把悬挂的单摆锁拉近自己的鼻子处静止，松开手后，摆锁向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，锁会打到你的鼻子吗?自己实际试一下，想一想这是为什么？生：不能碰到，因为有空气阻力如果没有摩擦等阻力，只有势能和动能的相互转化，机械能的总和保持不变，机械能是守恒的。师：空气中有阻力，所以机械能将改变（二）水能和风能的利用师：自然界中水能、风能也是一种机械能，通过多媒体图片展自然界中水能和

7、风能，提问：那么水能和风能是如何利用的呢？师：上面图片是水力发电站师：人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机，发电机装在水轮机的上面，他们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电。一定量的水，上下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电越多。师：他们之间能量是怎样转化的呢？生：水的机械能转化为电能师：同学们认识上面这幅图么？生：风力发电师：风能吹动风车，带动发电机发电。单个风力发电机输出功率较小，在风力资源丰富的地区，组成“风车田”，连在