《機械能及其轉化》教案3

1、機械能及其轉化教案教學目標1 、知識與技能(1) 通過對滾擺實驗的分析，理解動能和重力勢能的相互轉化。(2) 通過引導學生舉例并解釋一些有關動能和重力勢能、 彈性勢能相互轉化的簡單物理現(xiàn)象，理解動能和勢能可以相互轉化。2 、過程與方法(1) 培養(yǎng)學生運用能的轉化知識分析有關物理現(xiàn)象的轉化。(2) 培養(yǎng)學生從能量觀點分析問題的意識。(3) 、情感與價值觀通過閱讀 “科學世界” 人造地球衛(wèi)星， 結合我國航天事業(yè)的發(fā)展， 對學生進行愛國主義教育。教學重難點1、重點：正確引導學生進行實驗，得出動能和勢能可以相互轉化的結論。2、難點：組織、指導學生認真觀察滾擺實驗并進行分析、歸納，領會機械能守恒的條件。

2、教學準備滾擺，棉線，鐵鎖，人造衛(wèi)星掛圖。教學過程1、復習手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問：被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？2、引入新課學生回答提問后， 再引導學生分析粉筆頭下落的過程。 首先提出， 當粉筆頭下落路過某一點時，粉筆頭具有什么能量？ (此時既有重力勢能，又有動能) 繼而讓學生比較在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢能和動能各有什么變化？(重力勢能減少，動能增加)3、進行新課在粉筆頭下落的過程， 重力勢能和動能都有變化， 自然界中動能和勢能變化的事例很多，下面我們共同觀察滾擺的運動，并思考動能和勢能的變化。實驗 1：滾擺實驗圖 11.4-2 ，出示滾擺，并簡單介紹滾擺的構造及實驗的做

3、法。事先應在擺輪的側面某處涂上鮮明的顏色標志，告訴學生觀察顏色標志，可以判斷擺輪轉動的快慢。引導學生復述并分析實驗中觀察到的現(xiàn)象。 開始釋放擺輪時， 擺輪在最高點靜止， 此時擺輪只有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉著下降；而且越轉越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，轉動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能逐漸轉化為重力勢能?！跋胂胱鲎觥庇描F鎖做單擺。此實驗擺繩宜長些， 擺球宜重些。最好能掛在天花板上， 使單擺在黑板前，平行于黑板振動，以便在黑板上記錄擺球運

4、動路線中左、右最高點和最低點的位置。分析單擺實驗時，擺球高度的變化比較直觀， 而判斷擺球速度大小的變化比較困難， 可以從擺球在最高點前后運動方向不同，分析擺球運動到最高點時的速度為零，作為這一難點的突破口。綜述實驗，說明動能和重力勢能是可以相互轉化的。實驗 2：彈性勢能和動能的相互轉化。演示能和彈性勢能的轉化實驗。 實驗可分兩步做。 首先手持著木球將彈簧片推彎， 而后突然釋放木球， 木球在彈簧片的作用下在水平槽內運動。 讓學生分析在此過程中， 彈性勢能轉化為動能。第二步實驗，讓木球從斜槽上端滾下，讓學生觀察木球碰擊彈簧片的過程。然后， 分析動能轉化為彈性勢能和彈性勢能轉化為動能的過程。 得出：

5、 動能和彈性勢能也是可以相互轉化的。自然界中動能和勢能相互轉化的事例很多。 其中有一些比較直觀， 例如： 物體從高處落下、 瀑布流水等這些事例也可以讓學生列舉， 說明動能和勢能的相互轉化。 有些事例比較復雜，例如：踢出去的足球在空中沿一條曲線（拋物線）運動過程中，動能和勢能是如何相互轉化的呢？ （板畫足球軌跡，依圖分析） 首先我們來分析足球離地面的高度的變化，這是判斷足球重力勢能變化的依據。 很明顯， 在上升過程中足球的重力勢能增加； 在下降過程中重力勢能減少。接著再分析足球的速度。足球在最高點時不再上升，說明它向上不能再運動。所以，足球在上升過程中，速度逐漸變小；在下降過程中速度又逐漸變大。

6、通過以上分析，可以看到足球在上升階段動能轉化為重力勢能；在下降階段重力勢能轉化為動能。4、科學世界人造地球衛(wèi)星在運行過程中， 也發(fā)生動能和重力勢能的相互轉化。 人造地球衛(wèi)星大家并不陌生，然而圍繞人造衛(wèi)星，同學們還有許多的謎沒有揭開。 例如：人造衛(wèi)星為什么能繞地球運轉而不落下來？在人造衛(wèi)星內失重是怎么回事？等等， 這些問題還有待于同學們進一步學習，今天我們只討論衛(wèi)星運行過程中，動能和重力勢能的相互轉化。人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運行，它的位置離地球有時近、有時遠。 （出示我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星軌道圖） 現(xiàn)以我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星為例， 它離地球最近時 （此處叫近地點）離地面439 公里，離地球最遠時（此處叫遠地點）離地面高度是2384 公里，它繞地球一周的時間是114 分鐘。它在近地點時，速度最大，動能最大；此時離地面最近，重力勢能最小。衛(wèi)星由近地點向