資源簡介

機械能及其轉化
教材分析
一、課標分析
能從生活實例中識別到機械能及其轉化,能用機械能及其轉化的相關知識解釋現代或古代常見的現象。
二、內容和地位分析
本節內容由“機械能及其轉化”“水能和風能的利用”兩部分構成,重點是理解動能和勢能之間的相互轉化。本節內容屬于“能量”主題下的機械能主題,是學生首次接觸能量轉化的內容,也是力學中相對簡單的部分,在整個初中階段,要求的標準也相對較低。
學情分析
本節內容與實際生活聯系比較緊密,應用性較強,學生理解起來相對容易,結合古代與現代科技容易激發學生的民族自豪感和使命感。
已經學到的知識:動能,重力勢能,彈性勢能的具體意義和影響因素。
未知的知識:機械能的概念,機械能之間的相互轉化。
教學目標
1.知道什么是機械能。
2.理解動能和勢能的轉化,機械能守恒。
核心素養
能保持對自然界的好奇,初步領略自然現象中的美妙與和諧,對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感。
重點難點
重點:動能和勢能的轉化及機械能的守恒。
難點:動能和勢能的轉化及對機械能的守恒的理解。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:導入新課 引入:請同學們舉出生活中同時具有動能和勢能的事例。 根據圖片提問:飛行中的飛機具有什么能 給出機械能的概念。 物體具有機械能的總量等于動能、勢能兩種能量之和。 例1.下列說法不正確的是(　　) A.動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能 B.一個物體可以既有動能,又有勢能 C.飛行的飛機既有動能,又有勢能 D.流水只具有動能 學生根據生活經驗和已學知識思考并回答問題。 學生根據剛學習的機械能的相關知識思考并回答問題。 　　從生活中的現象切入新課。有些物體會同時具有動能和勢能,且動能與勢能可以相互轉化,將動能和勢能統稱為機械能是有必要的,便于研究能量問題。 及時鞏固所學知識。
環節二:實驗探究機械能的轉化及守恒 展示和提問:展示射箭的圖片或視頻,提問弓的彈性勢能哪里去了 1.動能和勢能能夠相互轉化。 (1)演示滾擺實驗。 請學生觀察滾擺的運動,思考滾擺在運動過程中動能和勢能是如何變化的 觀看和思考,學生分析其中的能量變化,嘗試回答問題。 觀察分析滾擺高度和轉動速度的變化,由此分析能量的變化。 　　突出本節課的重點。展示視頻和圖片是為了說明勢能可以轉化為動能,能量沒有消失,只是能的形式發生了變化,能量的所有物體改變了。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:實驗探究機械能的轉化及守恒 (2)指導學生進行實驗。 指導學生做單擺實驗,并在實驗中觀察和分析單擺小球在擺動過程中動能和勢能是怎樣相互轉化的。 2.引導學生觀看皮球下落和上升過程,分析動能、重力勢能、彈性勢能三者的轉化。 3.指導學生做教科書中的鐵鎖擺動的實驗。實驗前提問:鐵鎖會打到鼻子嗎 4.機械能守恒。 多媒體模擬人造地球衛星的運行軌跡,回答以下問題。 (1)當衛星從遠地點向近地點運動時,它的勢能、動能、速度如何變化 當衛星從近地點向遠地點運動時,它的勢能、動能、速度又如何變化 (2)衛星在近地點的動能最　　　　,勢能最　　　　,在遠地點的動能最　　　　,勢能最　　　　。 (3)衛星在運行過程中機械能是　　　　的。 歸納總結:機械能守恒——當只有動能和勢能相互轉化時,機械能總量不變。 觀看和思考,學生分析其中的能量變化,嘗試回答問題。 進行實驗,在實驗中觀察、思考、分析,或者談談親身的感受。 小組合作討論,學生關注三個要素:皮球的高度、速度、形狀,在整個過程中哪些因素變了。 學生討論分析整個過程中能的轉化。 學生獨立思考、討論,回答問題,領會衛星環繞地球飛行過程中的機械能轉化的過程。 　　滾擺實驗可視性好,通過高度和轉動速度可以看到動能和勢能的變化。配合動畫視頻,過程可觀可感。 學生通過單擺實驗,體會動能和勢能可以在一定條件下相互轉化。 動畫視頻將皮球下落和上升過程分成若干片段,學生能進一步看清整個過程。 引導學生分析:鐵鎖會與空氣摩擦,受到空氣阻力的作用,一部分動能或重力勢能轉化成了空氣和鐵鎖的內能,總的機械能損失了一些(不守恒)。 師生總結機械能守恒定律:如果只有動能和勢能相互轉化,機械能是守恒的。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節二:實驗探究機械能的轉化及守恒 例2.小明蕩秋千的過程中,下列說法正確的是(　　) A.上升過程動能轉化為重力勢能 B.在最高點重力勢能為零 C.在最低點動能為零 D.在蕩秋千的整個過程中機械能守恒 　　根據所學知識,思考、回答問題。 　　及時鞏固所學知識,強化教學效果。
環節三:水能和風能的利用 　　請學生觀看圖片或者視頻,了解水電站是怎樣使發電機轉動的,風力發電是怎樣的。 　　基于觀看的內容思考問題。理解其原理所包含的機械能的轉化形式。 　　了解風力、水力發電原理,培養學生合理利用能源、保護環境的意識。
板書設計 第4節　機械能及其轉化 1.機械能:動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。 2.動能與勢能之間的轉化。
課堂練習 相關練習
課堂小結 本節課你學到了什么 有哪些收獲呢
作業布置 1.第十一章第4節。 2.動手動腦學物理第1~4題。
教學反思

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