人教版初中物理八年級下冊課時39 第十一章功和機械能 第4節(jié)機械能及其轉化（一） 教案

1課時）教學設計廣州市第四十一中學鐘文杰PPT口頭表述（表示單擊ppt）同學們，大家好。我是廣州市第四十一中學的鐘文杰老師，我們今天一起學習八年級人教版第十一章第4節(jié)《機械能及其轉化》第1課時?！铮ǚ摚┍菊n時的學習目標是：1、知道機械能；2、通過實驗或實例，認識動能與勢能的相互轉化；3能解釋機械能轉化的有關現(xiàn)象?！铮ǚ摚┪覀冮_始今天的學習。上一節(jié)課同學們已經學習了動能與勢能的相關知識，我們通過一個實例來進行知識的回顧。射箭是一種古老的運動，也是奧運會項目之2008年北京奧運射箭冠軍張娟娟，她的奪冠實現(xiàn)了中國在該項目金牌零的突破，我們一起回顧一下張娟娟奪冠精彩片段?！铮ǚ摚锿瑢W們觀看射箭比賽時，有沒有想過箭被射出后是我們一般會認為，箭應該是筆直地前進飛向目標的。研究人員通過攝像機拍下箭射出后的慢動作鏡頭，請大家仔細觀察箭被射出后的飛行情況。★（翻頁）視頻中我們可以看到，箭在飛行中實際上是搖晃著前進的。同學們是不是覺得不可思議呢？現(xiàn)在我們嘗試簡單分析一下箭飛行時的部分能量。★（翻頁）請大家思考以下幾個問題★能量的大小與哪種因素有關？★高度而具有的能量是什么能？這種能量的大小與哪些因素有關嗎？★顯發(fā)生了彈性形變。那么箭由于彈性形變而具有的能量又是什么能？這種能量的大小又與什么有關呢？★通過剛才的分析，我知道飛出的箭同時具有動能、重力勢能與彈性勢能。其中，重力勢能與彈性勢能都是屬于勢能。★我們把動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。★物體動能與勢能之和就是它的總機械能?！铮ǚ摚┪覀冊賮硭伎家粋€問題。射箭運動員用力拉開弦，弓弓和弦的形變程度變小，則彈性勢能變小。弓和弦減少的彈性勢能哪去了？★★弓和弦由于發(fā)生了彈性形變，對與其接觸的箭產生了向前的彈力的作用，弓和弦在彈性形變程度變小過程中，彈力推動箭向前運動，使箭向前加速，導致了箭的動能增加了。★同學的回答對了其中一方面，另一方面，從剛才的慢鏡頭中，我們看到，箭也發(fā)生了彈性形變，因此也增加了彈性勢能?！飫幽芘c勢能統(tǒng)稱為機械能，所以，從能量轉化的角度來看，弓和弦減少的機械能轉化為箭的機械能了。這說明了機械能可以相互轉化?！铮ǚ摚┪覀兝脦讉€實例來具體分析機械能的轉化。這一套裝置叫做滾擺，我們把細繩繞在滾擺的軸上，使它升高一定高度后，從靜止釋放，請大家留心觀察滾擺運動過程位置的變化。★（提示我播完）實驗中我們可以看到，滾擺在最高處靜止放手后，上下往復運動?，F(xiàn)在我們分析滾擺從低處第一次上升到滾擺從低處開始上升到最高點過程，滾擺的位置有什么變化？顯而易見，所處的位置是上升的。★此過程中，滾擺的運動速度有什么變化？提示：可以觀察滾擺側面的紅色標記。請同學們觀看這個過程的慢鏡頭?！铮ㄌ崾疚也ネ辏┯^察得很細致，非常棒！我們把剛才提到的兩個因素的歸納到表格上?！铮ǚ摚└鶕?jù)剛才的觀察我們已知滾擺從低處上升到最高點過程，位置上升★，速度減少★。同學們是否可以分析出滾擺哪些機械能發(fā)生了變化？★影響重力勢能與動能的因素不只位置與速度，需要把分析補充得更加完整。我們聽聽另一位同學的回答?；卮鸬梅浅乐?，很好！表格中我們可以看到，重力勢能增加，動能減少，★從能量轉化角度看，所增加的重力勢能由減少的動能轉化而來?！铮ǚ摚┪覀兛偨Y一下分析機械能轉化問題的基本思路。★先明確分析對象質量、運動速度、位置、彈性形變程度的變化情況；簡要來說就是明確影響因素?！锶缓蟾鶕?jù)上述幾個物理量的變化情況，利用動能與勢能的定義得到其變化情況；也就是確定動能勢能的變化。★最后根據(jù)機械能的變化，得出機械能的轉化情況。上述3點就是解決機械能轉化問題的基本思路。我們嘗試運用這個思路來對另外一些實例進行分析?！铮ǚ摚┪覀儊碛^察這個實驗。把一根細繩上端固定，下端系一個小球，做成了一個單擺。再把小球拉開一定角度提示我播完）我們來分析單擺從釋放到最低點再到左側最高點整個過程機械能的轉化情況。我們再來觀察一下單擺運動的慢鏡頭?！铮ǚ摚┨崾疚也ネ觑@然，小球位置的變化我們很容易觀察到，松手后，小球的高度是先下降再上升。運動速度的變化情況就不能像剛才的滾擺實驗那樣容易觀察到了。怎么辦呢？我們可以借助于頻閃拍攝技術把小球的運動過程記錄下來。同學們了解過頻閃拍攝嗎？所謂的頻閃拍攝就是每隔相同的時間進行一次拍攝，在同一張照片上記錄物體的連續(xù)運動過程的技術?！铮ǚ摚┥蠄D就是小球運動的頻閃照片，其中位置A和位置C是小球擺動時左右兩端的最高點，位置B是最低點。先分析一下小球從A到B過程，重力勢能的變化?！铩锖芎?，請結合之前學過物體運動的相關知識，分析從A到B過程，小球動能的變化呢？★小球的動能與勢能的轉化情況如何？★兩位同學分析得非常好★（翻頁）同理，我們可以分析從B到C過程小球重力勢能與動能的轉化情況?！铮ǚ乓纛l）★（翻頁）通過對整個運動分析，可以看到，A到B過程，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉化為動能，B到C過程，重力勢能增大，動能減小，動能轉化為重力勢能。★我們可以得到一個結論：動能與重力勢能之間可以相互轉化?！铮ǚ摚┪覀冊倏匆粋€關于彈性勢能與動能轉化的實驗。★★動能與彈性勢能之間可以相互轉化。因為重力勢能與彈性勢能都屬于勢能，可見，動能與勢能之間可以相互轉化。★下面我們做兩道練習。請同學們閱讀例題1（稍頓）如圖所示，麗麗站在商場的手扶電梯上，隨梯勻速下樓。此過程中，麗麗的動能，重力勢能，總機械能的變化情況。我們按照原理-分析-結論這個思維路徑對題目進行分析?！锏谝豢諉杽幽艿淖兓?，★所用到的原理是動能的大小★麗麗勻速下樓，★★可以得到的結論是麗麗動能不變?！锏诙諉栔亓菽艿淖兓?，★用到的原理是重力勢能★★可以得到的結論是麗麗重力勢能減小。★★（清空）★能與勢能之和，★★因此總機械能減小?！铩镎埻瑢W們閱讀例題2（稍頓）蘋果在一定高度從靜止釋放。運動過程的頻閃照片如右圖所示，蘋果先后經過A、B兩點，試比較A、B兩點動能大小？我們同樣按照原理-分析-結論這個思維路徑對題目進行分析?！镱}目問的是比較動能大小，★所用到的原理是動能的大小與物體質量及運動速度有關。★蘋果下落過程質量不變，從頻閃照片可知，相同時間內，運動距離越B>VA★所以B點的動能較大?！铮ㄇ蹇眨┪覀円部梢詮哪芰哭D化的角度進行分析?！锾O果下落★蘋果下落過程質量不變，位置下降，重力勢能減少，轉化為動能，★所以B（翻頁）最后小結一下本節(jié)課的學習內容。本節(jié)課我們學習了總機械能的定義，總機械能就是物體動能與勢能之和。通過多個實驗學習了動能和勢能的相互轉化。還學習了分析機械能的轉化的基本思路。先明確機械能的幾個影響因素包括，質量、運動速度、位置、彈性形變程度的變化情況，然后根據(jù)動能與勢能的定義★本節(jié)課內容到此結束，謝謝大家觀看?！铮ǚ摚┩瑢W們，大家好。我是廣州市第四十一中學的鐘文杰老師，現(xiàn)在我們進行《機械能及其轉化》第1課時的答疑環(huán)節(jié)。★（翻頁）先請同學們閱讀題目（稍停）圖1中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度轉動.圖2從最高位置1轉到最低位置2的過程中，其動能、重力勢能、總機械能的變化情況。我們按照原理-分析-結論這個思維路徑對題目進行分析?！锏谝豢諉杽幽艿淖兓?，★所用到的原理是動能的大小★香蕉以相同大小的速度轉動，★變，質量不變?！锟梢缘玫降慕Y論是香蕉動能不變?！铩铮ㄇ蹇眨┑诙諉栔亓菽艿淖兓?，★用到的原理是重力勢能的大小與物體質量及位置高度有關?！锵憬稄淖罡呶恢?到最低位置★★可以得到的結論是香蕉重力勢能減小。★★（清空）最后一空問總機械能，★總機械能等于動能與勢能之和，★重力勢能減小?！镆虼丝倷C械能減小?！铮ǚ摚┪覀冊倏戳硪坏李}，請同學們閱讀題目（稍停）如圖所示，輕質彈簧一端固定在墻上，使物體M沿光滑地面以速度v水平向左運動，物體M壓縮彈簧時，在彈到達A最短，M速度減為零。試分