資源簡介

第4節　機械能及其轉化
知識與技能：
1．知道機械能包括動能和勢能。
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現象。
3．初步了解機械能守恒的含義。
過程與方法：
觀察動能和勢能之間相互轉化的實例，培養學生的動手操作能力及觀察和分析問題的能力。
情感、態度與價值觀：
關心機械能與人們生活的聯系，有將機械能知識應用于日常生活的意識。
重點：對動能和勢能的相互轉化能進行準確分析。
難點：機械能不守恒時機械能的轉化。
多媒體課件。
一、情景導入
多媒體播放視頻：鐵鎖來回擺動打不到鼻子。(視頻詳見教學課件)
同學們，有意思吧，課下大家可以試著做一做，這實際上就涉及到今天我們要學習的一個物理學問題——機械能及其轉化。
陳峰同學的家到學校本是一條在水平面上的直路，愛動腦筋的陳峰做了這樣一個設想：要是將從家到學校的路挖成一個“U”字形，如圖所示，只要從家騎上自行車后，不用剎車也不用踩車，等車停下來就可以到達學校了。
陳峰同學的設想到底能不能實現，這節課我們就為同學們揭開此謎。
二、合作探究
　機械能及其轉化
(1)我們小時候玩過蕩秋千吧，閉上眼睛，那種時高時低的感覺如同在飛(如圖甲)，你知道在蕩秋千的過程中小孩具有哪些能量嗎？這些能量是怎樣變化的呢？
　
(2)如圖乙所示是小剛在玩彈弓的情境，小剛用形變的橡皮條將“子彈”彈射出去的過程中，具有哪些能量？這些能量是怎樣變化的？
(3)從以上的兩個實例中，你能夠發現能量的變化有什么規律？
同學們根據上節所學的知識，回答上面兩個情境中的物體所具有的能量，然后小組討論、交流分析出每一個階段中能量的變化情況和能量變化的規律。
(1)
把蕩秋千的過程轉化為如圖所示的圖片，展開分析：A→B過程中具有的能量是勢能和動能，其中能量的變化是重力勢能減小，動能增大；B→C過程中具有的能量是動能和勢能，其中能量的變化是重力勢能增大，動能減小。
(2)橡皮條將“子彈”射出的過程中，橡皮條具有彈性勢能，“子彈”具有動能。橡皮條的彈性勢能減小，“子彈”的動能增大。
(3)在某一階段能量的變化中，一種能量在減小的同時，另一種能量在增大。
動能和勢能轉化的應用：
(1)城市鐵路車站的設計方案如圖所示，進站的軌道都與站臺構成一個緩坡，就是利用了動能和勢能的相互轉化。(讓學生思考這樣設計的好處)
(2)如圖所示，我們看雜技演員從高處跳下落在蹦床上，又被彈起的過程中是利用了動能和勢能的相互轉化。
(3)如圖中表示撐竿跳高運動的幾個階段：助跑、撐竿起跳、越橫桿。在這幾個階段中也是利用了能量的轉化。
　水能和風能的利用
多媒體展示圖片：水力發電、風力發電。
　　　
水力發電機工作時是將水的勢能(或機械能)轉化為電能；風力發電機工作時是將空氣的動能(或機械能)轉化為電能。目前節約能源、開發新能源是人類面臨的重大課題，而風能和水能是自然界中最常見的環保能源。這兩種能源都有著廣闊的發展前景。
第4節　機械能及其守恒
本節課主要采用以設疑來調動學生的好奇心，然后以問題為切入點展開討論，讓學生在情境問題中來感悟物理知識，起到樂中求學，學中求樂的效果，不知不覺中總結出動能和勢能之間可以轉化的探究點。為了加深學生對動能、勢能的相互轉化的印象，再進一步舉出生活事例進行分析。由于現象皆從身邊來，故討論時都踴躍發言，經過一定的“爭吵”討論出的結果正確性更高而且深刻。經過這樣熱烈的討論，學到的知識一定印象深刻，從枯燥無味的課堂中感受到學習物理的樂趣。

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