人教版（2024新版）八年級(jí)下冊(cè)物理第十一章第4節(jié)《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》教案

第第頁(yè)人教版（2024新版）八年級(jí)下冊(cè)物理第十一章第4節(jié)《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》教案教學(xué)目標(biāo)物理觀念:通過(guò)生活實(shí)例和自主學(xué)習(xí)課本知道動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能;通過(guò)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵗?認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化;能解釋與機(jī)械能轉(zhuǎn)化有關(guān)的現(xiàn)象?？茖W(xué)思維:經(jīng)歷機(jī)械能概念的建立過(guò)程,提升從復(fù)雜物理現(xiàn)象中歸納簡(jiǎn)單物理規(guī)律的思維;經(jīng)歷實(shí)例分析的過(guò)程,掌握解決科學(xué)問(wèn)題時(shí)把握必要因素的思維方法。科學(xué)探究:經(jīng)歷滾擺和單擺實(shí)驗(yàn),分析動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任:通過(guò)對(duì)生活實(shí)例進(jìn)行分析計(jì)算的過(guò)程中,感悟物理與生活的緊密聯(lián)系;認(rèn)識(shí)分析科學(xué)問(wèn)題是要把握必要因素的科學(xué)方法,養(yǎng)成交流合作的習(xí)慣。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn):動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)難點(diǎn):解釋有關(guān)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象。教學(xué)準(zhǔn)備教師準(zhǔn)備:教學(xué)課件、易拉罐、斜面、橡皮筋、小鐵塊、單擺、滾擺、鐵鎖、繩子、動(dòng)能和勢(shì)能演示器等。學(xué)生準(zhǔn)備:滾擺、單擺、鐵鎖、繩子。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)意圖一、創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課實(shí)驗(yàn)引入:搭建小坡度的斜面,從斜面頂端由靜止釋放易拉罐,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察現(xiàn)象。提出問(wèn)題:易拉罐沿不太陡的斜面滾下,為什么會(huì)沿斜面來(lái)回滾動(dòng),滾動(dòng)幾次最終會(huì)停下來(lái)?今天我們學(xué)習(xí)“第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化”,學(xué)習(xí)后你會(huì)找到答案。觀察演示實(shí)驗(yàn),思考問(wèn)題,激發(fā)興趣,進(jìn)入情景,主動(dòng)參與到課堂學(xué)習(xí)中二、新課講解探究新知探究點(diǎn)一機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化(一)機(jī)械能自主學(xué)習(xí),閱讀課本:什么是機(jī)械能?如何判斷機(jī)械能的變化?學(xué)生:動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。學(xué)生:機(jī)械能是動(dòng)能和勢(shì)能的和,判斷機(jī)械能的變化要分別判斷動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。課件展示:判斷機(jī)械能的變化。1.勻速上升的氣球:動(dòng)能,勢(shì)能,機(jī)械能。

2.勻速下降的氣球:動(dòng)能,勢(shì)能,機(jī)械能。

3.勻速水平運(yùn)動(dòng)的汽車:動(dòng)能,勢(shì)能,機(jī)械能。

4.加速上升的火箭:動(dòng)能,勢(shì)能,機(jī)械能。

5.邊灑水邊勻速行駛的灑水車:動(dòng)能,勢(shì)能,機(jī)械能。

課件展示答案。(二)動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)1:觀察滾擺的運(yùn)動(dòng),小組討論滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化。小組展示:滾擺下降時(shí),速度增大,動(dòng)能增大,高度減小,重力勢(shì)能減小,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;滾擺上升時(shí),速度減小,動(dòng)能減小,高度增加,重力勢(shì)能增大,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。學(xué)生實(shí)驗(yàn)2:觀察單擺的運(yùn)動(dòng),小組討論小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化。小組展示:單擺下降時(shí),重力勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,在此過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;單擺上升時(shí),動(dòng)能減小,重力勢(shì)能增大,在此過(guò)程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。提問(wèn):通過(guò)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn),我們可以得到什么結(jié)論?歸納總結(jié)(課件展示):物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的,動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,重力勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力判斷機(jī)械能的變化情況,為下面學(xué)習(xí)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化做鋪墊學(xué)生參與實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析歸納,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位(三)動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化1.利用動(dòng)能和勢(shì)能演示器進(jìn)行實(shí)驗(yàn):彈簧固定在水平軌道末端,小球從斜面頂端由靜止?jié)L下,撞擊彈簧后又將沿水平軌道返回,接著滾上斜面。討論整個(gè)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。學(xué)生:重力勢(shì)能→動(dòng)能→彈性勢(shì)能→動(dòng)能→重力勢(shì)能。2.播放蹦床比賽視頻片段,分析蹦床過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。人在落下時(shí),接觸蹦床前:重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;接觸蹦床后,重力勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。人在上升時(shí),離開(kāi)蹦床前:彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能和動(dòng)能;離開(kāi)蹦床后,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。(四)機(jī)械能守恒1.兩名學(xué)生上臺(tái)演示:用繩子把一個(gè)鐵鎖懸掛起來(lái)。把鐵鎖拿近自己的鼻子,穩(wěn)定后松手,頭不要?jiǎng)?。鐵鎖向前擺去又?jǐn)[回來(lái)。鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到你的鼻子嗎?小組討論分析整個(gè)過(guò)程能量的轉(zhuǎn)化并思考其中的原因。學(xué)生:鐵鎖下降的過(guò)程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,上升的過(guò)程是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。在上升和下降的過(guò)程中,鐵鎖和空氣之間存在摩擦,克服摩擦做功,消耗一部分能量,機(jī)械能減少,所以不會(huì)碰到鼻尖。教師:如果整個(gè)過(guò)程中,鐵鎖和空氣之間沒(méi)有摩擦,會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。學(xué)生:會(huì)碰到鼻子,因?yàn)檎麄€(gè)過(guò)程中機(jī)械能沒(méi)有減少。歸納總結(jié)(課件展示):如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化,但動(dòng)能和勢(shì)能的總和不變。或者說(shuō),機(jī)械能是守恒的。點(diǎn)撥:在物理學(xué)中常常出現(xiàn)“光滑的表面”“不計(jì)空氣阻力”“不計(jì)摩擦”等文字描述,表示沒(méi)有摩擦阻力,機(jī)械能是守恒的。播放視頻——“機(jī)械能守恒”。2.小組合作學(xué)習(xí):用機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化解釋現(xiàn)象(1)分析過(guò)山車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化情況,過(guò)山車為什么最終會(huì)停下來(lái)?學(xué)生:從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能;從B到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能;從C到D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。學(xué)生:過(guò)山車運(yùn)行過(guò)程中車與軌道之間有摩擦力,還受到空氣的阻力,機(jī)械能逐漸減小,過(guò)山車最終停下來(lái)。與老師共同分析小球撞到彈簧到被彈開(kāi)的過(guò)程中,動(dòng)能與彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化情況,歸納出結(jié)論通過(guò)親身實(shí)踐,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)分析歸納能力(2)拓展學(xué)習(xí):人造地球衛(wèi)星的機(jī)械能轉(zhuǎn)化。1.衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒?2.衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),能量如何轉(zhuǎn)化?3.衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),能量如何轉(zhuǎn)化?學(xué)生:衛(wèi)星在大氣層外運(yùn)行,不受空氣阻力,只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化,因此機(jī)械能守恒。學(xué)生:衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢(shì)能最大,當(dāng)它從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。學(xué)生:衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí),動(dòng)能最大,當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。探究點(diǎn)二水能和風(fēng)能的利用自主學(xué)習(xí):總結(jié)水能和風(fēng)能的利用。1.水能的利用(1)古代對(duì)水能的利用:我們的祖先很早就制造了木質(zhì)水輪,讓流水沖擊水輪轉(zhuǎn)動(dòng),用來(lái)汲水、磨粉、碾谷。(2)水力發(fā)電:通過(guò)水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī),可以將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。2.風(fēng)能的利用(1)古代對(duì)風(fēng)能的利用:利用風(fēng)來(lái)驅(qū)動(dòng)帆船航行,利用風(fēng)來(lái)推動(dòng)風(fēng)車做功提取海水制鹽或提水灌溉水田。(2)風(fēng)力發(fā)電:利用風(fēng)吹動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)車葉片的動(dòng)能,再通過(guò)發(fā)電機(jī)或其他機(jī)器將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。播放視頻——“水能、風(fēng)能的利用”。學(xué)以致用,從物理走向社會(huì)運(yùn)用機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)分析水能、風(fēng)能的有關(guān)問(wèn)題三、歸納概括課堂小結(jié)學(xué)生總結(jié)本節(jié)所學(xué)知識(shí),教師課件展示。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的意識(shí)和能力板書(shū)設(shè)計(jì)第4節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1.機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化(1)動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。(2)動(dòng)能和重力勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。(3)動(dòng)能和彈性勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。(4)機(jī)械能守恒:如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化,但動(dòng)能和勢(shì)能的總和不變,或者說(shuō),機(jī)械能是守恒的。2.水能和風(fēng)能的利用(1)水的重力勢(shì)能。(2)風(fēng)的動(dòng)能。作業(yè)設(shè)計(jì)揭秘上課開(kāi)始進(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn),請(qǐng)同學(xué)們課后完成下面的小制作,解釋易拉罐為什么會(huì)來(lái)回滾動(dòng)?在一個(gè)易拉罐的蓋和底各開(kāi)兩個(gè)小洞。將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋兩端穿過(guò)小洞用竹簽固定(如圖所示)。做好后將它從不太陡的斜面滾下。答案:當(dāng)易拉罐從斜面滾下時(shí),兩根橡皮筋絞到一起發(fā)生形變,獲得彈性勢(shì)能,當(dāng)橡皮筋恢復(fù)原狀時(shí),彈性勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能,所以易拉罐可以滾上斜面。教學(xué)反思本節(jié)課主要采用以實(shí)驗(yàn)設(shè)疑來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心和求知欲,然后以問(wèn)題為切入點(diǎn)展開(kāi)討論,讓學(xué)生在情境問(wèn)題中來(lái)感悟物理知識(shí),樂(lè)中求學(xué),學(xué)中求樂(lè),不知不覺(jué)中總結(jié)出動(dòng)能和勢(shì)能之間可以轉(zhuǎn)化的知識(shí)點(diǎn)。為了加深學(xué)生對(duì)動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)