第四節(jié)《機械能及其轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計[共5頁]

1、機械能及其轉(zhuǎn)化教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1知道動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。2能通過實驗或?qū)嵗?，認(rèn)識物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。能解釋與機械能轉(zhuǎn)化有關(guān)的現(xiàn)象。3通過實例認(rèn)識能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，不同形式的能量可以互相轉(zhuǎn)化。（二）過程與方法1通過觀察和實驗，認(rèn)識動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化的過程。2通過動手設(shè)計實驗，勇于探索自然現(xiàn)象和身邊的物理道理。（三）情感態(tài)度與價值觀1通過水能和風(fēng)能的利用，知道人類如何利用機械能的轉(zhuǎn)化與守恒解決實際問題。提高運用機械能轉(zhuǎn)化與守恒觀點分析力學(xué)問題的意識。2關(guān)心機械能與人們生活的聯(lián)系，有將機械能應(yīng)用于生活的意識。二、教學(xué)重難點本節(jié)內(nèi)容由

2、“機械能及其轉(zhuǎn)化” “水能和風(fēng)能的利用”兩部分構(gòu)成，教學(xué)的重點是動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。 為了能夠從能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點將動能和勢能聯(lián)系起來， 可以讓學(xué)生分析、討論生活現(xiàn)象，如蕩秋千、跳蹦蹦床、拍皮球等過程中物體高度、速度的變化，進而討論動能和勢能的變化情況，引出動能和勢能的轉(zhuǎn)化規(guī)律。三、教學(xué)策略本節(jié)要求學(xué)生不僅要知道動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化， 而且要了解轉(zhuǎn)化過程中遵從的規(guī)律。教學(xué)中，以滲透機械能的轉(zhuǎn)化與守恒思想為前提，加強實驗，并利用動畫、視頻激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 使學(xué)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。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備多媒體課件、單擺、滾

3、擺、彈簧、小球等。五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖手持粉筆頭高高舉起。 提問： 被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？學(xué)生回答提問后， 再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下 學(xué)生思考并回答 從 身 邊 的導(dǎo)入新課（5 分鐘）落的過程。首先提出當(dāng)粉筆頭下落路過某點時， 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(xué)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）實驗出發(fā)，充 分 調(diào) 動學(xué) 生 參 與課 堂 教 學(xué)的積極性在粉筆頭下落的過程， 重力勢能和動能都有變化，指出自然界中動能和勢能變化的事例很多新課 一、機械能及其轉(zhuǎn)化 學(xué)生進行實驗

4、并回答問題：教學(xué) 給出機械能的概念， 重力勢能、 彈性勢能統(tǒng) 重力勢能。（30稱為勢能， 動能、 勢能統(tǒng)稱為機械能。 物體 下降時：質(zhì)量不變、高度分鐘） 具有的機械能等于動能、勢能兩種能量之 變小、速度變大、重力勢能和。 之所以把動能、 勢能統(tǒng)稱為機械能， 是 變小、動能變大，減小的重因為動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化， 滾擺和單擺 力勢能變成了動能。是動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化的常見實例。 下 上升時：質(zhì)量不變、高度 改 為 學(xué) 生面通過實驗分析實例中動能和勢能如何相 變大、速度變小、重力勢能 實驗，讓他互轉(zhuǎn)化的？ 變大、動能變小。減小的動 們 參 與 實1探究活動一：如圖 1，將滾擺卷起后釋能變成了重

5、力勢能。 驗探究。 在放，讓學(xué)生觀察分析： 動能和重力勢能之間可以 試 驗 中 獲滾擺在最高處時具有什么能？ 相互轉(zhuǎn)化。 取知識， 增釋放后觀察滾擺的高度、 速度、 質(zhì)量的變 長本領(lǐng)?；?。分別分析滾擺下降和上升過程中動能、 勢能的變化情況。 學(xué)生進行實驗并回答問題：動能和重力勢能之間是否可以相互轉(zhuǎn)擺球在 A、C 處位置最高，化？ 具有的重力勢能最大。擺球在 B 處速度最大，具有的動能最大。擺球從 A B 運動過程中，重力勢能不斷減小，動能不斷變大，是重力勢能不斷轉(zhuǎn)化為動能。擺球從 BC 運動過程中，重力勢能不斷增大，動能不 通 過 精 心斷減小，是動能不斷轉(zhuǎn)化為 設(shè) 計 的 問重力勢能。 題，

6、激活學(xué)生的思維，學(xué)生進行實驗并回答問題： 提 高 學(xué) 生1觀察到木球在彈簧片的作參 與 課 堂用下在水平槽內(nèi)運動。在此 教 學(xué) 的 積過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn) 極 性 和 有化為木球的動能。 效性。圖 1 圖 22從甲乙圖中， 木球的動2探究活動二：如圖 2，將單擺的擺球置能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。于 A 處，然后釋放。擺球就可以在 A、B、從乙丙圖中彈簧的彈性勢C 之間來回擺動。能轉(zhuǎn)化為木球的動能。擺球在哪些位置高度最高？ 這說明動能和彈性勢能可以擺球在哪些位置速度最大？ 相互轉(zhuǎn)化。分析擺球從 A B 運動過程中， 動能、 勢能的變化情況。分析擺球從 BC 運動過程中， 動能、 勢學(xué)生討論回答

7、：滾擺上升能的變化情況。 的最大高度越來越小，說明總結(jié)：動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。 滾擺具有的機械能總量不斷3探究活動三：按下圖 3 進行實驗。 1手減小。持著木球?qū)椈善茝?，而后突然釋放?滾擺機械能總量減小的原球，觀察到什么現(xiàn)象？在此過程中， 涉及哪 因是摩擦和空氣阻力。如果些能量的轉(zhuǎn)化？ 沒有摩擦和空氣阻力，機械2讓木球從斜槽上端滾下，觀察木球碰擊能的總量不會變化。彈簧片的過程。 分析圖 3 中，木球從甲乙動能和彈性勢能之間可以圖和乙丙圖能量轉(zhuǎn)化的過程。 相互轉(zhuǎn)化。學(xué)生閱讀并思考后回答：守恒，因為衛(wèi)星在太空運圖 3行，沒有空氣阻力，只有動4回顧滾擺實驗后思考：滾擺上下運動能和勢能之間

8、的相互轉(zhuǎn)化。的過程中機械能總量有什么變化， 為什么？ 重力勢能增大， 動能減小，滾擺機械能總量減小的原因是什么？如 速度減小。果沒有摩擦和空氣阻力， 機械能的總量還會 在近地點時動能最大，在 人 造 地 球不會變化？ 遠地點時重力勢能最大。 衛(wèi) 星 涉 及總結(jié)：在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中， 如 到 機 械 能果沒有摩擦和空氣阻力則機械能的總量保 的 轉(zhuǎn) 化 和持不變，這就是機械能守恒定律。 守恒，可以思考： 乒乓球落地后又彈起來， 為什么達不 拓 寬 學(xué) 生到原來的高度，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？ 視野介紹人造地球衛(wèi)星在運行過程中發(fā)生的動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。 思考：衛(wèi)星運行過程中機械能是否守恒？衛(wèi)星

9、從遠地點向近地點運動時重力勢能、動能、速度分別怎么變化？衛(wèi)星在什么時候動能最大？什么時候重力勢能最大？二、 水能和風(fēng)能的利用請學(xué)生觀看圖片或者視頻， 認(rèn)識自然界存在 通 過 水 能的機械能。 指出： 水能和風(fēng)能是水或者空氣 請學(xué)生觀看圖片或者視頻， 和 風(fēng) 能 的因為運動或者位置高而具有的機械能。 了解水電站是怎樣使發(fā)電機 利用，知道修筑攔河壩可以提高壩前上游的水位， 水位 轉(zhuǎn)動的， 風(fēng)力發(fā)電是怎樣的。 人 類 如 何越高， 水的重力勢能就越大。 這樣水從壩上 利 用 機 械落下時轉(zhuǎn)化成的動能就越大， 水推動壩下方 能 的 轉(zhuǎn) 化的水輪機轉(zhuǎn)動，水輪機又帶動發(fā)電機發(fā)電， 與 守 恒 解水能最終轉(zhuǎn)化為電能。 決 實 際 問利用風(fēng)能做功主要是靠風(fēng)車， 也可以用風(fēng)車 題。提高運的轉(zhuǎn)動帶動發(fā)電機發(fā)電。 利用風(fēng)能不會有環(huán) 用 機 械 能境污染， 但風(fēng)能不穩(wěn)定， 不像攔河壩那樣能 轉(zhuǎn) 化 與 守把“風(fēng)能”儲存起來。 恒 觀 點 分展示圖片或者視頻， 表現(xiàn)自然界的機械能有 析 力