人教版八年級物理下冊教學設計機械能及其轉化教案

1、機械能及其轉化教材分析5. /本節(jié)要求學生不僅要知道動能和勢能之間可以相互轉化，而且要了解轉化 過程中遵從的規(guī)律。教學中，以滲透機械能的轉化與守恒思想為前提，加強實驗， 并利用動畫、視頻激發(fā)學生的學習興趣，使學生能夠從影響物體動能、重力勢能 和彈性勢能大小的因素的角度判斷物體的機械能如何變化。教學目標1、理解動能、勢能的相互轉化。2、能解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉化的簡單物理現(xiàn)象。3、知道什么是機械能和機械能守恒4、通過觀察和實驗認識動能和勢能的轉化過程。教學重難點)教學重點：理解動能和勢能的相互轉化；解析能和機械能守恒教學難點：能根據(jù)具體情況分析動能，重力勢能及彈性勢能如何

2、轉化；判斷機械能是否守恒。課前準備多媒體課件、單擺、滾擺、彈簧、小球等。r教學過程/1、復習：動能和勢能及其與什么因素有關2、引入新課(1)思考：溜溜球在往下甩動的過程中，溜溜球為什么會返回來??？學生 討論交流(2)根據(jù)上節(jié)課學習的知識回答下列問題：a動能的大小與那些因素有關？b重力勢能的大小與那些因素有關？c彈性勢能的大小與那些因素有關？d如何判斷一個物體的動能、重力勢能、彈性勢能的大小的變化？學生思考、討論交流：汽車由靜止起動逐漸加速的過程中， 動能如何變化？ 汽車行駛中司機關閉油門或踩剎車時，汽車逐漸減速停止 的過程中，汽車的動能又如何變化？汽車由坡底爬到坡頂.''的過程

3、中，重力勢能如何變化？, ：；3、師生探究'學(1)機械能學生看書回答：什么是機械能？(動能和勢能的總和叫做機械能。 機械能的 單位是焦耳，簡稱焦，用符號J表示。)(2)機械能及其轉化師生探究：動能與重力勢能的轉化<1>出示滾擺實驗：思考：a、滾擺在下降時，動能與重力勢能是如何變化的？b 、滾擺在上升時，動能與重力勢能是如何變化的？學生討論交流：說明判斷的方法！教師小結：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

4、勢能最小。思考：在勢能減小的時候，減小的勢能到哪里去了？看看勢能變化的時候動 能在怎樣變化的？說明滾擺下降的過程中，勢能減小，動能卻增大了。(也就是勢能轉化為動能了)同樣的你們說說：滾擺上升的時候呢？是什么能轉化為什么能？<2>實驗2：單擺實驗。分析擺錘能量的轉化。教師小結：動能和重力勢能之間可以相互轉化。思考： 同學們在來看看溜溜球在往下甩動的過程中，溜溜球為什么會返回來啊？師生探究：動能和彈性勢能的相互轉化a 同學們思考：玩弓射箭時，箭“嗖”的一聲就飛出去了？這一過程是不是也向“滾擺”一樣存在能量的轉化呢？（討論后回答）b 看課本 P71 面，人在“蹦床運動”？思考：能量是如何

5、變化的？教師小結：動能與勢能（包括重力勢能與彈性勢能）是可以相互轉化的。c 機械能守恒的規(guī)律思考：P72面的“想想做做”，鐵鎖能打到你的鼻子嗎？如果只有動能和勢能的相互轉化，又會出現(xiàn)什么情況？教師小結：教師歸納：如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總量保持不變，即機械能守恒。但實際生活中，在機械能的相互轉化過程中，往往要克服摩擦力， 使機械能總和減小。（那么什么時候只有動能和勢能的相互轉化機械能守恒呢？科學世界：人造地球衛(wèi)星的機械能轉化（注意： 近地點與遠地點有何變化？）所以，上述實驗中鐵鎖才不會打到我們。d 想想議議（1） 演示皮球的下落和跳起（將皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上，觀察木塊

6、上的黑色圓斑），并提出問題，讓學生討論回答：為什么木塊上是圓斑，而不是黑點？（答：因為皮球發(fā)生了形變）發(fā)生彈性形變的皮球具有的彈性勢能是哪里來的？（答：由動能轉化來的）皮球反跳有向上的速度，即具有動能，這個動能是哪里來的：（答：彈性勢能轉化來的）最后提出：皮球從一定高度落下，反跳到最高點，說明這一過程能的轉化情況？（點名要學習好的學生回答）（2） 演示皮球反跳高度一次比一次低，再演示滾擺高度也是一次比一次低最后都要停下來，問：這是什么原因呢？(引導學生回答：物體運動要克服摩擦和空氣阻力做功， 要消耗物體的機械 能。最后也蛔覽全被用來克服摩擦和空氣阻力做功消耗掉了， 所以物體最后要 停下來)教師

7、點明：消耗掉的機械能并未消失，而是轉化為其他形式的能了。這個問 題以后將學到。(3)物體能做功才具有能，舉高的物體處于靜止狀態(tài)，怎能做功？既然不能 做功，為什么說它具有重力勢能？(引導學生回答：舉高的物體落下來具有動能，動能可以做功，但動能是由 重力勢能轉化來的，故我們說勢能可以做功，實際上是勢能可以轉化為動能而做 功)(4)足球落在地面上，也會反跳起來，反跳時的動能是怎樣轉變來的？教師 指出：足球和地面相碰，也要發(fā)生彈性形變，只是這個形變較難覺察。事實上， 任何堅硬的物體相碰時，都要發(fā)生形變。然后讓學生回答。(3)水能與風能的利用a水電站b風力發(fā)電三、課堂小結：1、機械能2、機械能及其轉化3

8、、機械能守恒的規(guī)律4、水能與風能的利用教學反思能量的轉化和守恒定律是自然界的基本和普遍規(guī)律。它與很多學科都有關聯(lián), 和生產、生活息息相關。這部分內容對于學生形成可持續(xù)發(fā)展的意識以及進一步 學習其他科學技術，都是十分重要的。這部分內容具有較強的綜合性，應注意與 本課程其他內容的聯(lián)系，注意和其他學科的交叉，注意能源、環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展 的關聯(lián)。重力勢能和彈性勢能都屬于勢能，動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。也就是說，機械能包括動能、重力勢能和彈性勢能，之所以把它們放在一起，是因為它們之間可以相互轉化?！巴ㄟ^實驗，了解動能和勢能的相互轉化”中的“了解”屬于認知性目標行為動詞，該條目處于“了解”水平。動能、重力勢

9、能和彈性勢能可以相互轉化，這種轉化是在物體運動過程中實現(xiàn)的，不是物體處于某一位置能實現(xiàn)的。在轉化過程中， 物體的位置或形狀要發(fā)生變化，要選準幾個關鍵位置或形狀，弄清這幾個位置或形狀對應的高度、速度、 形狀的變化，進而討論動能和勢能的變化情況，明確動能和勢能的轉化規(guī)律。動能和重力勢能之間可以相互轉化。動能和重力勢能之間的相互轉化一般發(fā)生在只受重力作用下的運動過程中，例如滾擺在下降的過程中，越轉越快，它的重力勢能越來越小，動能越來越大，重力勢能轉化為動能；滾擺在上升過程中，越轉越慢，它的重力勢能越來越大，動能越來越小，動能轉化為重力勢能。動能轉化為重力勢能的標志是速度減小，所處的高度增加；重力勢能

10、轉化為動能的標志是所處的高度減小，速度增大。如果重力勢能減小，而動能并沒有增加，說明重力勢能沒有轉化為動能。如跳傘運動員從空中勻速下落時，重力勢能減小，而動能不變，這時就不能說重力勢能轉化為動能。動能和彈性勢能之間也可以相互轉化。這種相互轉化可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間。例如， 從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中，由于皮球發(fā)生彈性形變，皮球的動能轉化為彈性勢能，皮球在恢復形變的過程中，它的彈性勢能轉化為動能。拉彎的弓把箭射出去的過程中，拉彎的弓具有彈性勢能，射出去的箭具有動能，這是弓的彈性勢能轉化為箭的動能。判斷機械能是否變化的方法：由“機械能=動能+ 勢能”判斷，若速度和高

11、度不變， 質量減小，則動能減小，勢能減小，機械能也減小；若質量和速度不變，高度減小，則動能不變，重力勢能減小，機械能減小。在動能和勢能相互轉化的過程中，如果沒有機械能與其他形式的能之間的轉化，即沒有空氣阻力和摩擦等原因造成的機械能的損失，機械能的總量是保持不變的。在動能和勢能相互轉化的過程中，如果存在空氣阻力和摩擦等，機械能的總量減小?！芭e例說明機械能和其他形式能量的相互轉化”中的 “舉例說明”屬于認知性目標行為動詞，該條目處于 “了解” 水平。 物體各種形式的能量可以相互轉化，動能和勢能的相互轉化只是能量相互轉化的一種形式。能量轉化過程中總是有一種能量減少，另一種能量增加。能量的轉化，可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間。了解自然界的流水和風都是具有大量機械能的天然資源，可以用來為人類服務。修筑攔河壩可以提高壩前上游的水位，水位越高，水的重力勢能就越大。這樣水從壩上落下時轉化成的動能就越大，水推動壩下方的水輪機轉動， 水輪機又帶動發(fā)電機發(fā)電，水能最終轉化為電能。利用風能做功主要是靠風車， 也可以用風車的轉動帶動發(fā)電機發(fā)電。利用風能不會有環(huán)境污染，但風能不穩(wěn)定，不像攔河壩那樣能把“風能”儲存起來?！坝檬幥锴У倪^程定性說明動能和勢能的轉化情況”中的 “說明” 屬于認知性目標行為動詞，該條目處于“