資源簡介

2.機械能的轉化
3.水能和風能
教材分析
一、課標分析
1.通過實驗,了解動能和勢能的相互轉化。
2.舉例說明機械能和其他形式能量的相互轉化。
二、內容和地位分析
本節課主要的教學內容:知道動能和勢能之間可以相互轉化,且機械能轉化過程中要遵循一定的規律。本節課教學內容由“機械能及其轉化”“水能和風能的利用”兩部分組成,教學的重點是動能和勢能之間的轉化。讓學生充分討論生活中的蕩秋千、蹦床、拍皮球等過程中物體的高度、速度的變化,觀察并分析“滾擺”上下運動過程中的高度、速度變化,從而交流討論動能和勢能的變化情況,引出動能和勢能的轉化規律。
教學中,以滲透機械能守恒思想為前提,加強實驗探究,并利用多媒體,采取動畫、視頻等呈現方式,激發學生的學習興趣,使學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。教師起引導組織作用,盡可能讓學生合作探究,總結規律。“水能和風能的利用”這部分內容要很好地體現物理與生活的聯系,學以致用。
學情分析
已有知識及方法:學生已經學過能的概念,能從日常生活現象中分析物體動能的大小變化。學生具備一定的觀察、實驗、分析概括能力,他們對問題的認識有了一定的深度和廣度,求知欲更強,認識事物的興趣更濃,教師要充分相信學生,放手讓學生探究、討論,主要引導學生分析、歸納。
未知知識及方法:因為學生對于動能、勢能之外的能量,如熱能、化學能、內能、水能、風能、太陽能等都比較陌生,所以對于這些能量之間發生的相互轉化需要老師給予豐富的認知素材,并通過視頻、實驗、聯想等各種方式為學生建立情境,使學生感受和體會機械能與其他能量之間可以轉化、機械能可以守恒等。
教學目標
1.能通過實例理解動能和勢能的相互轉化。
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。
4.通過觀察和實驗,認識動能和勢能的轉化過程。
5.了解水能和風能的利用的知識。
核心素養
能列舉能量轉化和轉移的實例,通過實驗,認識動能和勢能可以相互轉化,能量也可以從一個物體轉移到其他物體。
通過科學探究、課堂討論,引導學生體會能量轉化和守恒的思想,在用機械能守恒解決問題的過程中,引導學生領悟從守恒的角度分析、解決問題的方法,提高學生分析、解決實際問題的能力。
通過實例了解水能和風能的利用的知識和重要意義,了解我國使用水能和風能的概況以及在使用中能量的轉化情況,培養學生將物理知識服務于生活的意識、關注能量利用與可持續發展問題,節約能源的意識。
重點難點
重點:1.理解動能和勢能可以相互轉化。
2.水能和風能的利用。
難點:1.在實例中正確分析動能和勢能相互轉化的過程。
2.水力發電的過程分析。
教學過程
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節一:回顧復習 1.物體的動能與　　 　和　　　　有關。 2.勢能包括　　　　和　　　　。 3.重力勢能的大小與　　　　和　　　　有關。 4.動能和勢能統稱為　　　　。 學生分組答題,之后糾正有問題的答案。 溫故知新。
環節二:導入新課 視頻和圖片——過山車、射箭、滑梯、擺球在臉前擺動、蕩秋千。 引入:這些物體的動能發生了怎樣的變化 還有什么能量發生變化了 學生觀看視頻并思考、分析、交流,得出物體動能變化過程中,勢能也發生了變化。得出動能和勢能之間可以發生轉化。 通過視頻和圖片創設問題情境,吸引學生注意力,激發學生的學習內驅力,提高學習積極性。
環節三:動能與勢能的相互轉化 1.動能和重力勢能的轉化: (1)視頻:蕩秋千情境。 (2)實驗探究:分組實驗單擺的運動。 提問:擺球在擺動過程中動能怎么變化 為什么 還有什么能量發生了變化 觀察這兩種能量之間會不會有什么關聯呢 (3)學生活動1:討論衛星在圍繞地球運動過程中的能量變化。 學生觀察“蕩秋千”的情境,利用單擺實驗模擬這個過程,在實驗中觀察擺球動能和勢能的變化,分析得出兩種能量之間是可以互相轉化的。 學生觀察衛星的運動情況,利用前面知識,根據高度變化判斷勢能變化,從而分析得出衛星的動能和勢能也是相互轉化的。 通過用已學物理知識(動能和勢能的影響因素)分析實例,加深學生對能量的理解,提高學生分析問題的能力。 通過對動能和重力勢能變化的對照分析,進行對比和聯想,找到動能和勢能之間的關系,從而給學生滲透對比學習的方法。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節三:動能與勢能的相互轉化 (4)學生活動2:觀察滾擺上下擺動過程中的能量變化。(教師可以適當時候提示:注意滾擺側面的圖案,判斷其速度變化,從而判斷動能變化) 2.動能和彈性勢能的轉化: (1)學生活動1:討論皮球落地過程中能量的變化。 (2)學生活動2:再舉幾個動能和彈性勢能轉化的例子,并分析在所舉實例的具體過程中,動能和彈性勢能是如何轉化的。 學生觀察實驗過程,首先獨立分析,然后小組討論,最后在班級內展示交流。 總結結論:動能和勢能可以相互轉化。 學生觀察皮球落地反彈過程的動畫,分析、交流落地、彈起兩個過程中能量是如何變化的。 學生學習后,聯想生活中的實例,舉例分析說明動能和彈性勢能之間是可以互相轉化的。 老師引導學生完成“動能和重力勢能的轉化”知識點的分析后,給予學生充分的自主學習空間,讓學生自己舉一反三的思考、分析動能和彈性勢能之間的相互轉化,培養鍛煉學生的觀察、思考、分析能力。
環節四:機械能同其他形式能量的相互轉化 1.機械能和內能的相互轉化: (1)圖片:搓手取暖。 可以讓學生體驗搓手。 引導學生體會搓手過程中,手的溫度變化。 (2)水蒸氣頂開壺蓋形成“白霧”。 提問:壺蓋為什么被頂起來 壺蓋處的“白霧”是怎么形成的 壺蓋和水蒸氣的能量分別有什么變化 學生體驗搓手可以使手發熱,體會生成熱能的過程。從中感受到機械能轉化為內能的過程。 根據老師的提示,發現水蒸氣對壺蓋做功,水蒸氣的能量減少,溫度降低,液化形成“水霧”,而壺蓋的機械能增加。內能轉化為機械能。 1.搓手體驗摩擦生熱過程,在體驗中學習物理知識,感受在實踐中學習物理的方法。 2.鼓勵學生從物理現象和實驗中歸納簡單的科學規律,結合已學的相關知識和理論分析論證,使學生認識到分析、論證在科學探究中的重要性。
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節四:機械能同其他形式能量的相互轉化 2.機械能和化學能的相互轉化: (1)圖片:人騎自行車、鉆木取火。 (2)教師引導學生分析得出:機械能和化學能之間可以相互轉化。 3.機械能和電能的相互轉化: (1)圖片:手搖發電機、電動機工作。 (2)教師介紹:手搖發電機工作時,將機械能轉化為電能,如“手搖手電筒”;洗衣機中的電動機工作時,將電能轉化為機械能。 提問:你還知道哪些機械能和電能之間相互轉化的例子 4.機械能守恒: 學生活動:討論過山車為什么最終會停下來 運動過程中能量是如何變化的 教師引導學生分析摩擦對過山車運動過程的影響。 提問:如果沒有摩擦,不計空氣阻力,過山車的運動情況會是怎樣呢 學生觀察圖片實例,思考、分析找到其中的能量轉化過程。 學生體會機械能和電能的轉化過程,聯想生活中的電器,找到機械能和電能轉化的例子。 學生觀察過山車最終停下來,根據動能的影響因素判斷動能為0,又因為停在低處,重力勢能也最小,再結合過山車初始時的高度,判斷機械能減小了,那么減小的機械能去哪里了 從而考慮到摩擦力的影響,得出機械能轉化為內能。 根據老師的提示,想象沒有摩擦等能量損失的情況下,過山車的重力勢能和動能是相互轉化的,并且在轉化過程中機械能守恒。 3.通過從教師處學習的機械能和電能的轉化,聯系生活中的電器工作過程,掌握機械能和電能之間可以相互轉化。這個過程也充分體現了從生活走向物理,從物理走向社會的新課標理念。 4.從滾擺到秋千再到過山車的層層深入,學生對于動能和重力勢能間的相互轉化有了初步的了解。 從有摩擦到無摩擦,在培養學生認識世界、尊重事實的基礎上經過適當的分析和理想化處理,培養學生的抽象思維能力。
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教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
環節五:水能和風能的利用 1.水和風有大量的機械能,稱為水能和風能。 圖片和動畫展示自然界的流水和風具有大量的機械能。 2.水能的利用。 (1)視頻解說:水能的利用。 (2)學生自主閱讀課本,學習如何利用水能。 (3)教師解說水力發電過程中的能量轉化,利用潮汐發電的方法和意義及其發電過程中的能量轉化。 3.風能的利用。 (1)視頻解說:風能的利用。 (2)學生自主閱讀課本,學習如何利用風能。 學生通過看圖片、視頻以及閱讀課本,了解我國古代利用水能的情況;隨著科學技術的發展,利用水能發電的情況;攔河壩提高水位的意義。了解水力發電過程中的能量轉化。 學生通過看視頻和閱讀課本,了解我國利用風能的情況;隨著科學技術的發展,利用風能發電的情況;風能的特點(優點和發展特點)等;了解風力發電過程中的能量轉化。 鍛煉學生搜集信息、自主學習的能力。 學生對課堂問題的認識中教師引導得出在生活中人類利用水能和風能的實例,使學生認識到在自然界可直接利用的能源有水能和風能。 通過對我國利用水能和風能的歷史發展過程的學習和了解,增強學生的民族自尊心和自豪感。
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
續表
教學環節 教學內容 學生活動 教學意圖
板書設計 12.2　機械能的轉化 一、機械能 二、機械能守恒:如果只有動能和勢能相互轉化,機械能的總和不變。 三、機械能與其他形式能量的相互轉化。 12.3　水能和風能 厲害了,我的國
作業布置 第十二章第2、3節
教學反思

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