資源簡介

教學設計
課程基本信息
課題 第十一章第四節 機械能及其轉化
教學目標
知識與技能：1.知道機械能的含義。2.通過實例分析,認識動能和勢能可以相互轉化，能解釋與機械能轉化有關的現象。3.通過水能和風能的利用知道人類如何利用機械能的轉化和守恒解決實際問題，了解機械能轉化在生活中的應用。 過程和方法：通過觀察和實驗,認識動能和勢能的轉化過程，分析人類對機械能的實際應用，培養學生的觀察能力和分析問題的能力。 情感態度和價值觀：1.通過介紹利用水能、風能發電的實例使學生認識到物理知識在實際生產、生活中得到了廣泛的應用。2.聯系生產生活實際，激發學生的求知欲，培養學生關注生活、關注科技，將機械能知識應用于日常生活的良好意識，提高運用機械能轉化與守恒觀點分析力學問題的意識。
教學內容
教學重點：動能和勢能的相互轉化分析
教學難點：機械能守恒的理解
教學過程
【新課引入】 出示學習目標，引入新課 【進行新課】 學習環節一：通過引導學生分析物體所具有的能量，復習之前所學的動能、重力勢能和彈性勢能，引出機械能的含義。飛行的飛機具有動能和重力勢能，運動中的滑雪運動員同時具有動能和重力勢能，壓彎的跳桿具有彈性勢能。 總結：1．動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。 2。物體具有機械能的總量等于動能、勢能兩種能量之和 學習環節二： 探究點1：物體下落和上升時動能與重力勢能的轉化 多媒體展示：（1）舉高的球釋放，墜落的車輛，能量消失了嗎？（2）教師指導學生利用身邊的物體做實驗，豎直向上拋出手中的橡皮，觀察橡皮的運動情況，分析橡皮的能量轉化。(3)從以上的實例中，你能夠發現能量有什么變化規律？ 探究點2：探究滾擺動能和重力勢能的相互轉化 多媒體展示：通過溜溜球引入滾擺，播放滾擺實驗的視頻，視頻中簡單介紹滾擺的構造及實驗的操作方法。實驗前事先在擺輪的側面某處涂上紅色標志，學生觀察紅色標志，可以判斷擺輪轉動的快慢，同時觀察滾擺的高度如何變化,分析動能、重力勢能如何變化。 引導學生分析并敘述：開始釋放滾擺時，滾擺在最高點靜止，此時滾擺只有重力勢能，沒有動能。滾擺下降時其高度降低，重力勢能減少；滾擺旋轉著下降，而且越轉越快，其動能越來越大。滾擺到最低點時，轉動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。在滾擺下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。然后仿照上述分析，教師引導學生回答滾擺上升過程中的能量轉化，上升過程中，滾擺的動能逐漸轉化為重力勢能。 總結：滾擺上下擺動的過程中，動能和重力勢能相互轉化。 探究點3：探究動能和彈性勢能的相互轉化 多媒體展示：（1）運動員彎弓射箭，弓的彈性勢能哪里去了？(2) 分析蹦床比賽過程中機械能的轉化情況。 運動員從高處落下的過程: 運動員的重力勢能—運動員的動能。運動員與蹦床接觸后到發生彈性形變的過程:運動員的動能—蹦床的彈性勢能。蹦床恢復原狀的過程: 蹦床的彈性勢能—運動員的動能。運動員離開蹦床上升過程: 運動員的動能—運動員的重力勢能 總結：動能和彈性勢能可以相互轉化 學習環節三：機械能的轉化及守恒 探究點1：單擺擺動過程中動能和勢能的相互轉化 多媒體展示：通過蕩秋千引入單擺，播放單擺的實驗視頻，單擺實驗:把小球拉到一定的高度,由靜止釋放,觀察小球的運動軌跡。 (1)釋放前,單擺具有什么能 (2)釋放后,動能和勢能的大小如何變化 (3)單擺運動中能量是如何轉化的 A―→O重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉化為動能 ，O―→A′動能減小，重力勢能增大，動能轉化為重力勢能 （4）小球釋放后，能到達對側的相同高度，這說明什么問題呢？引導學生思考現實中小球不會持續擺動，最終會停止。多媒體視頻展示：鐵球做成的單擺，擺回時不會蹦到人臉。 探究點2：機械能守恒 通過引導學生進行教材P72頁《想想做做》實驗。強調學生頭千萬不要移動，并認真分析、思考。 實驗后，總結：因為鐵球在擺動的過程中，由于受到阻力作用，部分機械能轉化為其他形式的能，鐵球的總機械能減少，所以擺不到原來的高處。 總結：1．動能和勢能能夠相互轉化。 2．機械能守恒 ：大量的研究結果表明，如果只有動能和勢能互相轉化時，盡管動能、勢能的大小會變化，但機械能的總和不變，即機械能守恒。 多媒體展示：（1）游樂場的過山車，它從高處沿軌道沖下后，可以繞螺旋形軌道轉動，但第二個要比第一低一些。（2）分析人造地球衛星由近地點向遠地點運行及由遠地點向近地點運行時速度的變化，體會機械能守恒在生活中的應用。衛星在大氣層外運行，不受空氣阻力，因此機械能守恒。衛星在近地點時動能最大，勢能最小。在遠地點時動能最小，勢能最大。衛星由近地點向遠地點運行時，它的勢能增大，動能減小，因此速度減小。衛星由遠地點向近地點運行時，它的勢能減小，動能增大，因此速度增大。 學習環節四：水能和風能的利用 多媒體展示水能和風能，水能和風能是機械能，自然界的流水和風都是都是具有機械能的天然資源。列舉我國明代科學家宋應星傳世巨著《天工開物》里對水能利用的例子。引導學生思考水力發電機和風力發電機工作的時候，能量的轉化。 總結：水力發電機工作時是將水能轉化為電能；風力發電機工作時是將風能轉化為電能。目前節約能源、開發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清潔能源。這兩種能源都有著廣闊的發展前景。 課堂小結，回顧本節課的內容。 課堂小結 結語 從生活走向物理 從物理走向社會 善于觀察 勤于思考 樂于實踐

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