第4节机械能及其转化优秀教案

地区： 河南省 - 洛阳市 - 伊川县

学校：伊川县酒后乡第一初级中学

第4节　机械能及其转化 初中物理       人教2011课标版

知识与技能：

知道什么是机械能，通过对一些物理现象的分析，理解动能和势能的相互转化。 
引导学生举例并解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象。

过程与方法： 

通过对一些典型的物理现象的观察，引导学生分析和发现其中包含的物理知识和物理原理。
 培养学生用能量转化的观点分析问题的能力。 

情感态度与价值观：

通过阅读“科学世界”《人造地球卫星》，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。 。

学生刚学了动能和势能的基本概念，能确认运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势能；并了解了决定这些能量大小的因素。也就是说学生为本节课的学习有了一定的知识准备，但教者必须清醒地认识到学生对某种能量的变化的理解并不是很到位的，这恰恰是完成本节课的教学目标所必须解决的问题。对有些物理现象需用多个物理知识分析或解释，如“滚摆、单摆最终会停下来”，我们引导学生关注的重点是动能和势能的相互转化问题，但现象中所涉及到的机械能守恒与损失问题，既不能回避，又不能过多纠缠，否则会喧宾夺主而影响教学目标的实现。

机械能守恒问题、弹性势能与动能、重力势能的相互转化问题。

一。导入新课：

1.呈现课题
2.播放过山车视频：惊险刺激的场面，配以激情旁白（内容取自教材），给学生以强烈的视觉冲击和心灵震撼，激发学生兴趣，引发学生思考。
3.回忆再认（知识迁移）：动能的物理意义、影响动能大小的因素；重力势能的物理意义及影响因素；弹性势能的物理意义及影响因素。

二。进行新课：

1.机械能

引导学生回忆：我们以前学习过哪些能量？曾经接触过哪些能量名词？

动能和势能统称为机械能。

小结：机械能是能量大家族中的一员，在国际单位制中的单位是：焦耳（j）。

2.动能和重力势能之间的相互转化

（1）、演示滚摆实验

 引导学生观察，提出问题：你看到了什么现象？为什么滚摆下降后又自动上升？

引导学生分析

播放滚摆实验视频，引导学生重点关注三个要素：滚摆质量、滚摆的运动速度、滚摆离开地面的高度。并注意在全过程中哪些因素变了，哪些因素没变？

讨论：没变的是——­质量

          变化的是­——速度、高度。

两个过程：a、下降：质量不变。

          现象：离开地面的高度减小，下降速度增大。

          分析：离开地面的高度减小则重力势能减小了；下降速度增大了则动能增大了。

          结论：增大的动能是由减小的重力势能转化而来的，即此过程是重力势能转化为动能。

在这里隐含了能量既不会无缘无故消灭，也不会无缘无故创生的思想。

          b、上升：质量不变。

           现象：离开地面的高度增大了，但上升的速度减小了。

           分析：离开地面的高度增大了则说明重力势能增大了，而上升速度的减小说明动能减小了。

           结论：增大的重力势能是由减小的动能转化而来的，即此过程是动能转化为重力势能。

小结：在这里为学生分析类似现象提供了一个模式：

a、某种能量的增减是因为能的转化导致。

b、在能的转化过程中，动能的增减由速度的变化引发，重力势能的增减是由物体与参考面的高度变化引发，同理，弹性势能的增减是由物体的弹性形变程度增大或减小而引发。 

（2）、演示单摆实验并播放视频。

引导学生根据以上模式分析能量的转化。

（3）、引导学生观看教材插图15.5----2甲、乙、丙

     讨论、分析能的相互转化。

3、《想想做做》

播放视频，分析能的转化。

（1）、蹦极运动（播放视频）。

（2）、蹦床运动（播放视频）。 

（3）、过山车（回忆本节开头的视频）。 

解释以上三个过程中动能与势能的相互转化关系。 

1.一个小球从光滑的斜面上由静止开始滚下，当在斜面的顶端时重力势能为100J，当它在斜面的某一位置时重力势能只有30J了。小球减少的势能到哪儿去了，此时小球的机械能为多少？        

 2、唐诗中有“黄河远上白云间，不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象表明黄河水蕴藏着大量的____________ 能，后一句表明长江水具有大_________能。

3、骑自行车上坡，往往在坡前加紧蹬几下，用机械能的有关知识解释这一做法。

1、拉弓射箭过程中拉弓时，弓的形状发生变化，形变越大，弹性势能__________。在弓恢复形状，箭被射出时，弓的___________能转化为____________能。

2、在下列过程中，物体动能转化为势能的是            （   ）

A、拉弯的弓把箭射出去               B、秋千从高处落向低处

C、冰雹从天而降                     D、向上抛出的石块在空中上升

3、打桩机的重锤自由下落时，它的                    （   ）

A、动能不变，势能不变               B、动能增大，势能不变

C、动能增大，势能减小               D、动能减小，势能增大

4、以下现象中，动能和势能都增加的是                （   ）

A、玩具弹簧枪将“子弹”水平射出去   B、汽车加速下坡

C、上升越来越快的气球               D、平直轨道上匀速行驶的

第4节　机械能及其转化

第4节　机械能及其转化

一。导入新课：

1.呈现课题
2.播放过山车视频：惊险刺激的场面，配以激情旁白（内容取自教材），给学生以强烈的视觉冲击和心灵震撼，激发学生兴趣，引发学生思考。
3.回忆再认（知识迁移）：动能的物理意义、影响动能大小的因素；重力势能的物理意义及影响因素；弹性势能的物理意义及影响因素。

二。进行新课：

1.机械能

引导学生回忆：我们以前学习过哪些能量？曾经接触过哪些能量名词？

动能和势能统称为机械能。

小结：机械能是能量大家族中的一员，在国际单位制中的单位是：焦耳（j）。

2.动能和重力势能之间的相互转化

（1）、演示滚摆实验

 引导学生观察，提出问题：你看到了什么现象？为什么滚摆下降后又自动上升？

引导学生分析

播放滚摆实验视频，引导学生重点关注三个要素：滚摆质量、滚摆的运动速度、滚摆离开地面的高度。并注意在全过程中哪些因素变了，哪些因素没变？

讨论：没变的是——­质量

          变化的是­——速度、高度。

两个过程：a、下降：质量不变。

          现象：离开地面的高度减小，下降速度增大。

          分析：离开地面的高度减小则重力势能减小了；下降速度增大了则动能增大了。

          结论：增大的动能是由减小的重力势能转化而来的，即此过程是重力势能转化为动能。

在这里隐含了能量既不会无缘无故消灭，也不会无缘无故创生的思想。

          b、上升：质量不变。

           现象：离开地面的高度增大了，但上升的速度减小了。

           分析：离开地面的高度增大了则说明重力势能增大了，而上升速度的减小说明动能减小了。

           结论：增大的重力势能是由减小的动能转化而来的，即此过程是动能转化为重力势能。

小结：在这里为学生分析类似现象提供了一个模式：

a、某种能量的增减是因为能的转化导致。

b、在能的转化过程中，动能的增减由速度的变化引发，重力势能的增减是由物体与参考面的高度变化引发，同理，弹性势能的增减是由物体的弹性形变程度增大或减小而引发。 

（2）、演示单摆实验并播放视频。

引导学生根据以上模式分析能量的转化。

（3）、引导学生观看教材插图15.5----2甲、乙、丙

     讨论、分析能的相互转化。

3、《想想做做》

播放视频，分析能的转化。

（1）、蹦极运动（播放视频）。

（2）、蹦床运动（播放视频）。 

（3）、过山车（回忆本节开头的视频）。 

解释以上三个过程中动能与势能的相互转化关系。 

1.一个小球从光滑的斜面上由静止开始滚下，当在斜面的顶端时重力势能为100J，当它在斜面的某一位置时重力势能只有30J了。小球减少的势能到哪儿去了，此时小球的机械能为多少？        

 2、唐诗中有“黄河远上白云间，不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象表明黄河水蕴藏着大量的____________ 能，后一句表明长江水具有大_________能。

3、骑自行车上坡，往往在坡前加紧蹬几下，用机械能的有关知识解释这一做法。

1、拉弓射箭过程中拉弓时，弓的形状发生变化，形变越大，弹性势能__________。在弓恢复形状，箭被射出时，弓的___________能转化为____________能。

2、在下列过程中，物体动能转化为势能的是            （   ）

A、拉弯的弓把箭射出去               B、秋千从高处落向低处

C、冰雹从天而降                     D、向上抛出的石块在空中上升

3、打桩机的重锤自由下落时，它的                    （   ）

A、动能不变，势能不变               B、动能增大，势能不变

C、动能增大，势能减小               D、动能减小，势能增大

4、以下现象中，动能和势能都增加的是                （   ）

A、玩具弹簧枪将“子弹”水平射出去   B、汽车加速下坡

C、上升越来越快的气球               D、平直轨道上匀速行驶的