課題：15.5 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化教學(xué)設(shè)計(jì)

1、課題：15.5 機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1.知道機(jī)械能包括動能和勢能。2.能正確理解有關(guān)動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。3.初步了解機(jī)械能守恒的含義。 二、過程與方法通過觀察和實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識并理解動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程，能解釋一些有關(guān)的簡單物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析歸納能力。 三、情感態(tài)度與價值觀1. 能夠?qū)?shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，逐步養(yǎng)成在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真觀察、勤于思考的習(xí)慣。2. 通過機(jī)械能知識的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，有將機(jī)械能應(yīng)用于生活的意識。3. 通過機(jī)械能及其相互轉(zhuǎn)化的知識的學(xué)習(xí)，逐步認(rèn)識事物之間都是相互聯(lián)系和可以轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)難點(diǎn)機(jī)械能

2、守恒的條件。教具與學(xué)具多媒體課件，老師用：重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化演示器材、溜溜球、滾擺、鋼球. 帶彈簧的斜面。學(xué)生用實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生4人一組、鐵鎖、細(xì)繩、鐵架臺。教學(xué)方式實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)。教學(xué)過程一、創(chuàng)設(shè)環(huán)境，引入新課引入1播放視頻1：游樂園的空翻列車內(nèi)容：列車從高處滑下，在立體的圓形軌道中翻滾，越過第一個頂點(diǎn)，滑下后又越過第二個頂點(diǎn)，在第三個頂點(diǎn)處畫面暫停。(先近距離拍攝讓學(xué)生有親臨其境之感，再遠(yuǎn)距離拍攝讓學(xué)生能看到列車的行徑) 師：從動能和勢能的觀點(diǎn)來看，畫面中空翻列車動能和勢能變化有什么規(guī)律？這節(jié)課我們就來研究一下物體動能和勢能變化過程中的具體規(guī)律。板書課題：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化引入2播放視頻2：上

3、學(xué)路上內(nèi)容：小明騎車上學(xué)的路上要經(jīng)過一個坡地，每次上坡前他都要使勁地蹬車才不至于滑下去，可下坡卻是不費(fèi)吹灰之力，非常的輕松，這是怎么回事兒？師：生活中有不少爬坡上坎的時候，不管是跑、還是以車代步，我們都能感受到費(fèi)力或者輕松；高處重力勢能大，快速運(yùn)動中的動能大；上下運(yùn)動的物體能量發(fā)生了怎樣的轉(zhuǎn)化？不少驚險刺激的游戲現(xiàn)象、運(yùn)動現(xiàn)象甚至天體的運(yùn)動規(guī)律，它們也一樣與動能和勢能的轉(zhuǎn)化有關(guān)嗎？本節(jié)課，讓我們共同觀察、分析，一起來發(fā)現(xiàn)物體在機(jī)械運(yùn)動中的能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)。板書課題：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化二、師生互動，共同進(jìn)行新課(一)機(jī)械能的概念師：機(jī)械能是一種新的能量嗎？請大家通過查閱資料回答。生：機(jī)械能是動能和勢能的

4、統(tǒng)稱。教師板書： 動能： 物體運(yùn)動時具有的能量1.機(jī)械能 重力勢能：被舉高具有的能量 勢能 彈性勢能：發(fā)生彈性形變具有的能量(二)分析實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象中動能和勢能的轉(zhuǎn)化演示實(shí)驗(yàn)1：演示勢能、動能實(shí)驗(yàn)演示器，引導(dǎo)學(xué)生分析能量的轉(zhuǎn)化情況：(讓學(xué)生用語言描述能量的變化)問題1：翻滾的小球在不同位置分別具有什么能？學(xué)生：(小球在最高處有較大的重力勢能、在最低處有較大的動能，在上、下過程中既有勢能又有動能。)問題2：小球在運(yùn)動過程中重力勢能、動能有何變化？學(xué)生：(小球從高處往低處，越來越快，重力勢能減小，動能增加；小球從低處往高處，越來越慢，重力勢能增加，動能減小 )演示實(shí)驗(yàn)2：滾擺的運(yùn)動：(問題與分析與上雷

5、同，此處教案略) 演示實(shí)驗(yàn)3：(或設(shè)計(jì)成學(xué)生活動)將溜溜球從手中直接放開后，觀察溜溜球的運(yùn)動過程，說出其中的能量轉(zhuǎn)化。教師提示：問題1： 高低反復(fù)的運(yùn)動過程中，溜溜球的能量和滾擺有哪些不同？何處球的彈性勢能最大？(學(xué)生：多了彈性勢能。最低處小球動能為零，但此時繩形變最大，使繩端小球的彈性勢能也最大)問題2：怎樣分段描述溜溜球在不同過程中的能量變化？(學(xué)生：分兩段：從最高處到平衡位置，球的重力勢能轉(zhuǎn)化成動能，從平衡位置到最低處，小球的重力勢能和動能轉(zhuǎn)化成彈性勢能；反之，)板書：2.動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。(三)關(guān)于動能勢能轉(zhuǎn)化的針對性小練習(xí)3，說出其中動能和勢能的轉(zhuǎn)化2.觀賞下面的體育運(yùn)動，說出

6、其中的能量轉(zhuǎn)化：體育運(yùn)動中的能量轉(zhuǎn)化：(視頻材料中的配音可以關(guān)閉，學(xué)生自答)射箭比賽：運(yùn)動員張婷婷拉弓射箭的過程(拉弓后，弓具有彈性勢能，放手時，弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化成箭的動能)跳水比賽：10米板上陳若琳最后一跳起跳至入水的優(yōu)美身姿(跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化成運(yùn)動員的動能；起跳后，運(yùn)動員的動能轉(zhuǎn)化成重力勢能)撐桿跳比賽：俄羅斯撐桿跳女皇伊辛巴耶娃“飛越巔峰”的一跳(彎曲撐桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化成運(yùn)動員的動能，動能再轉(zhuǎn)化成重力勢能)滑雪運(yùn)動：高臺滑雪運(yùn)動員由高處急速滑下，越過底部時蹬地，順勢躍向空中向前滑翔，最后滑雪板穩(wěn)穩(wěn)落在地面(從上到下，重力勢能轉(zhuǎn)化成動能；從下到上，動能轉(zhuǎn)化成重力勢能)飛檐走壁：雜技團(tuán)驚險

7、的飛車走壁表演：演員騎著摩托車由地面開始加速運(yùn)動，繞著鐵桶似的墻壁開始螺旋上升至頂。(加速是使車的動能增大，動能越大，可轉(zhuǎn)化的重力勢能也越大，車能上升得越高) (四)探究機(jī)械能守恒的條件讓學(xué)生閱讀書上118頁中間一段： “如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的總和不變?；蛘哒f，機(jī)械能是守恒的。”教師點(diǎn)擊出“動能勢能轉(zhuǎn)化器或能量空翻列車運(yùn)動軌跡”的圖片，提出問題：如果在動能勢能轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的，那能量就不該減少。也就是說原來多高的物體經(jīng)過動能勢能的轉(zhuǎn)化后應(yīng)該仍然回到原來的高度。為什么我們看到的翻滾列車翻過的高度一次比一次矮，最后停了下來？為什么從碗邊放下去的玻璃球沿著碗底攀升的高度越來越

8、低，最后也靜止在碗底？在運(yùn)動過程中還在哪里一次次地消耗了能量？(學(xué)生分析：運(yùn)動過程中物體受到了接觸面的阻力，克服阻力做功要消耗掉能量。每消耗一部分能量，物體能夠轉(zhuǎn)化的勢能會減小，物體的高度就會降低，同時動能也會減小，因此速度越來越慢)教師板書：3.機(jī)械能守恒的條件：沒有阻力時，動能與勢能轉(zhuǎn)化過程中機(jī)械能的總和不變。讓學(xué)生上來演示鐵鎖會打到鼻子嗎的實(shí)驗(yàn)，并試著從能量角度分析原因。(說明：也可用玻璃杯放在一側(cè)) 3.針對性小練習(xí)：人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)行。衛(wèi)星在運(yùn)行過程中機(jī)械能是守恒的。請分析衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動時，它的高度與速度、動能勢能的變化情況。三、課堂小結(jié)知識上： 動能： 物體

9、運(yùn)動時具有的能量1.機(jī)械能 重力勢能：被舉高具有的能量 勢能 彈性勢能：發(fā)生彈性形變具有的能量2.動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。3.機(jī)械能是守恒：如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的總和不變。4.機(jī)械能守恒的條件：沒有阻力。方法上：觀察、分析、歸納法。四、不定項(xiàng)選擇與問答1.下列現(xiàn)象屬于重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的是( B )A.爆竹騰空而起 B.水從高處落下 2.體積相同的實(shí)心銅球和木球在水平地面上以相同的速度作勻速直線運(yùn)動，下列說法正確的是( C )A.銅球動能大，機(jī)械能小 B.木球動能大，機(jī)械能小 C.銅球動能大，機(jī)械能大 D.木球動能大，機(jī)械能小3.一根橡皮筋一端系一個小石塊，另一端固定在a點(diǎn)，b點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時下端所在的位置，c點(diǎn)是小石塊從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)。在小石塊從a點(diǎn)到c點(diǎn)運(yùn)動的過程中，以下說法正確的是( ABD )A.小石塊動能在b點(diǎn)最大 B.從a到c，小石塊減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為橡皮筋的彈性勢能C.小石塊經(jīng)過b點(diǎn)時，橡皮筋具有彈性勢能D.小石塊到達(dá)c點(diǎn)時，動能為零 (1)建設(shè)水電站選址時，從能量利用角度來看，你將選擇圖2甲所示A址還是選擇如圖2乙所示B址？并說明理由。(選B址。相對高度大，能運(yùn)用的水的重力勢能就多，可轉(zhuǎn)化的電能就多)(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度說明水電站的工作原理