2022-2022學(xué)年八年級物理下冊11.4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化教案新版新人教版20222224418

1、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化一、新課引入手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問：被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？學(xué)生答復(fù)提問后，再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下落的過程。首先提出，當(dāng)粉筆頭下落路過某一點(diǎn)時(shí)，粉筆頭具有什么能量？此時(shí)既有重力勢能，又有動(dòng)能繼而讓學(xué)生比擬在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢能和動(dòng)能各有什么變化？重力勢能減少，動(dòng)能增加二、新課講解在粉筆頭下落的過程，重力勢能和動(dòng)能都有變化，自然界中動(dòng)能和勢能變化的事例很多，下面我們共同觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，并思考動(dòng)能和勢能的變化。實(shí)驗(yàn)1：滾擺實(shí)驗(yàn)。出示滾擺，并簡單介紹滾擺的構(gòu)造及實(shí)驗(yàn)的做法。事先應(yīng)在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標(biāo)志，告訴學(xué)生觀察顏色標(biāo)志，可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)

2、的快慢。引導(dǎo)學(xué)生復(fù)述并分析實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。開始釋放擺輪時(shí)，擺輪在最高點(diǎn)靜止，此時(shí)擺輪只有重力勢能，沒有動(dòng)能。擺輪下降時(shí)其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降；而且越轉(zhuǎn)越快，其動(dòng)能越來越大。擺輪到最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)最快，動(dòng)能最大；其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能。實(shí)驗(yàn)2：單擺實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)擺繩宜長些，擺球宜重些。最好能掛在天花板上，使單擺在黑板前，平行于黑板振動(dòng)，以便在黑板上記錄擺球運(yùn)動(dòng)路線中左、右最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的位置。分析單擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，擺球高度的變化比擬直觀，而判斷擺球速度大小的變化比

3、擬困難，可以從擺球在最高點(diǎn)前后運(yùn)動(dòng)方向不同，分析擺球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的速度為零，作為這一難點(diǎn)的突破口。順便指出像單擺這種往復(fù)的運(yùn)動(dòng)，在物理學(xué)中叫做振動(dòng)。綜述實(shí)驗(yàn)1、2，說明動(dòng)能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的。實(shí)驗(yàn)3：彈性勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化。演示動(dòng)能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)可分兩步做。首先手持著木球?qū)椈善茝?，而后突然釋放木球，木球在彈簧片的作用下在水平槽?nèi)運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生分析在此過程中，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。第二步實(shí)驗(yàn)，讓木球從斜槽上端滾下，讓學(xué)生觀察木球碰擊彈簧片的過程。然后，分析動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程。得出：動(dòng)能和彈性勢能也是可以相互轉(zhuǎn)化的。自然界中動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的事例

4、很多。其中有一些比擬直觀，例如：物體從高處落下、瀑布流水等這些事例也可以讓學(xué)生列舉，說明動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。有些事例比擬復(fù)雜，例如：踢出去的足球在空中沿一條曲線拋物線運(yùn)動(dòng)過程中，動(dòng)能和勢能是如何相互轉(zhuǎn)化的呢？板畫足球軌跡，依圖分析首先我們來分析足球離地面的高度的變化，這是判斷足球重力勢能變化的依據(jù)。很明顯，在上升過程中足球的重力勢能增加；在下降過程中重力勢能減少。接著再分析足球的速度。足球在最高點(diǎn)時(shí)不再上升，說明它向上不能再運(yùn)動(dòng)。所以，足球在上升過程中，速度逐漸變?。辉谙陆颠^程中速度又逐漸變大。通過以上分析，可以看到足球在上升階段動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能；在下降階段重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。人造地球衛(wèi)星

5、在運(yùn)行過程中，也發(fā)生動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。人造地球衛(wèi)星大家并不陌生，然而圍繞人造衛(wèi)星，同學(xué)們還有許多的謎沒有揭開。例如：人造衛(wèi)星為什么能繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)而不落下來？在人造衛(wèi)星內(nèi)失重是怎么回事？等等，這些問題還有待于同學(xué)們進(jìn)一步學(xué)習(xí)，今天我們只討論衛(wèi)星運(yùn)行過程中，動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行，它的位置離地球有時(shí)近、有時(shí)遠(yuǎn)。出示我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星軌道圖現(xiàn)以我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星為例，它離地球最近時(shí)此處叫近地點(diǎn)離地面439公里，離地球最遠(yuǎn)時(shí)此處叫遠(yuǎn)地點(diǎn)離地面高度是2384公里，它繞地球一周的時(shí)間是114分鐘。它在近地點(diǎn)時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大；此時(shí)離地面最近，重力勢能最小。衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)動(dòng)能減小，重力勢能增大，動(dòng)能向重力勢能轉(zhuǎn)化。直到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能最小，重力勢能最大。衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)行