《11.4机械能及其转化》

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1、《11.4机械能及其转化》教学设计陈功德（安徽省滁州市凤阳县第三中学233100）一、教学目标（一）知识与技能1．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1．通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机

2、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。2．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。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”两部分构成，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

3、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。四、教学资源准备多媒体课件、单摆、滚摆、橡皮筋、乒乓球等。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）复习提问上节所学内容后，手持乒乓球高高举起。提问：被举高的乒乓球具不具有能量？为什么？学生回答提问后，再引导学生分析乒乓球下落的过程。首先提出当乒乓球下落路过某—点时，乒乓球具有什么能量？（此时既有

4、重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，乒乓球的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增加）在乒乓球  学生思考并回答      从身边的实验出发，充分调动学生参与课堂教学的积极性下落的过程，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新课教学（30分钟）一、机械能及其转化给出机械能的概念，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。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

5、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：①滚摆在最高处时具有什么能？②释放后观察滚摆的高度、速度、质量的变化。③分别分析滚摆下降和上升过程中动能、势能的变化情况。④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。①摆球在哪些位置高度最高？②摆球在哪些位置速度最大？③分析摆球从A～B运动过程中，动能、势能的变化情

6、况。④分析摆球从B～C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（视频）：按下图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？学生进行实验并回答问题：①重力势能。②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。③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。④动能和重力势能之间可以相互转化。   学生进行实验并回答问题：①摆球在A

7、、C处位置最高，具有的重力势能最大。②摆球在B处速度最大，具有的动能最大。③摆球从A～B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。④摆球从B～C      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。      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→乙图和乙→丙图能量转化的过程。图34．回顾滚摆实验后思考：①滚摆上下运动的过程中机械能

8、总量有什么变化，为什么？②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：在动能和势能相互转化的过程中，如果没有摩擦和空气阻力则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：①卫星运行过程中机械能是否守恒？②卫星从远地