《機械能及其轉化》名師教案

1、PAGE13第四節(jié)機械能及其轉化1課時新授課宜昌市九中蔣曉霞【核心素養(yǎng)】觀察動能和勢能之間相互轉化的實例，培養(yǎng)學生動手操作能力，觀察和分析問題的能力。關心機械能與人們生活的聯(lián)系，有將機械能知識應用于日常生活的意識。了解我們的城市特點優(yōu)勢更加熱愛我們的城市?！窘虒W目標】1、知道機械能，利用實驗分析認識物體動能和勢能可以相互轉化,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(xiàn)象。2、初步了解機械能守恒的含義。3、了解水能和風能【教學重點】動能和勢能的轉化?！窘虒W難點】分析事例中動能和勢能的轉化。【教學準備】滾擺、單擺、重錘、弓箭、彈簧、小球、細線、水輪、塑料桶、塑料管、吹風機、多媒體。

2、【教學過程】主要教學過程教學內容教師活動學生活動課前登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預習任務完成本節(jié)課的預習任務，反饋預習情況一、提問請問同學們想在這節(jié)課里知道什么（設計意圖：通過學生思考，激發(fā)學生學習主動性，引出本節(jié)課教學目標。）什么是機械能，動能和勢能能否轉化，轉化過程遵循什么規(guī)律。二、復習回顧三幅圖片分別復習動能、重力勢能、彈性勢能，為本節(jié)課奠定知識基礎。學生欣賞圖片思考回答：運動汽車具有什么能與什么因素有關運動汽車具有動能，與質量和速度有關；舉高的重錘具有什么能與什么因素有關舉高的重錘具有重力勢能，與質量和速度有關；三、新知講解（一）機械能及其轉化1、機械能：是動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。單位：

3、焦耳（J）壓縮和拉伸的彈簧具有什么能與什么因素有關壓扁的橡皮泥是否具有彈性勢能（強調彈性勢能產生原因彈性形變。）【歸納總結】可見：一個物體可以即具有動能，又具有勢能。我們把動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。當物體同時具有動能和勢能時，它的機械能大小就等于動能和勢能的和。（設計意圖：通過簡單的回顧，使學生形象感知機械能的規(guī)定。壓縮和拉伸的彈簧具有彈性勢能，與彈性形變量有關，壓扁的橡皮泥不具有具有彈性勢能，它發(fā)生塑性形變。思考、口答。總結、體會。2、設疑導入這是真的嗎演示鋼球砸玻璃,砸不碎接著播放視頻質量為50g的雞蛋能否砸碎厚度為5mm的玻璃，雞蛋哪里來的能量怎樣增大能量（播放視頻）仔細觀察

4、，思考現(xiàn)象發(fā)生的原因。猜測：重力勢能轉化為動能。3、分組實驗，合作探究1）動能和重力勢能的相互轉化分組實驗：滾擺說明了：動能與重力勢能可以相互轉化。教師介紹正確使用方法，布置探究任務，觀察重點。（學生分組實驗，規(guī)則以小組為單位進行實驗探究同時進行比賽，小組討論完成導學案自主評價1,2。實驗結束后選派優(yōu)勝小組代表展示，其他小組評價，落后小組將面臨終極懲罰。）【實驗】滾擺的運動。（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：滾擺”）展示滾擺，把擺繩纏繞到最高點靜止釋放。引導學生注意觀察滾擺在運動過程中速度和高度的變化，思考動能和勢能是如何變化的【深入分析】（1）釋放前滾擺具有什么能（2）釋放后觀察滾擺的高度、

5、速度、是如何變化的動能和勢能大小變化（3）滾擺運動中存在能量是如何轉化的【歸納總結】滾擺實驗有力證明了動能和重力勢能可以相互轉化【實驗】展示單擺，分析：重物從最高點A運動至B、從最低點B到最高點C過程能量的轉化。（優(yōu)教提示：請打開素材“演示動畫：動能勢能的轉化”）總結：滾擺和單擺實驗都有力說明了動能和重力勢能可以相互轉化。學生觀察、分析、思考擺輪能量的變化。說出觀察到的現(xiàn)象下降時：速度變大；上升時：速度減小。下降過程中高度降低，速度變大。因而勢能減小，動能變大。上升過程中高度變大，速度變小。則勢能變大，動能變小。下降過程中，重力勢能轉化為動能；上升過程中，動能轉化為重力勢能。理解、體會。觀察實

6、驗。思考回答：下降A到B:勢能轉化為動能。上升B到C:動能轉化為勢能。從生活走向物理解釋生活中問題動能和重力勢能相互轉化實例，（設計意圖：通過解釋過山車的回顧，使學生將所學知識轉化為處理生活實際能力。）例如：過山車【啟發(fā)引導】：既然動能和重力勢能之間可以相互轉化，那么動能和彈性勢能之間可以相互轉化嗎學生解釋過山車動能和重力勢能相互轉化等。2）動能和彈性勢能的相互轉化【知識引橋】展示玩具弓箭，問一名學生怎樣讓見飛出引導學生注意觀察此學生的做法。問：為什么要拉弓射出后，放手后，弓的彈性勢能哪里去了歸納：拉彎的弓具有彈性勢能，松手后轉化為箭的動能。學生分組實驗;體驗一個物體彈性勢能，轉化為另一物體的

7、動能。怎樣讓靜止小球運動活動：學生利用弓射出一個箭。學生觀察了解游戲里的能量轉換。轉化為箭的動能。觀察實驗。思考回答：彈簧具有彈性勢能，松手后轉化為小球的動能。學生演示認真觀察3）動能和重力勢能彈性勢能的相互轉化此處，綜合性強，設計為分組討論學習要求：先獨立思考，然后小組交流討論完成自主評價4。并選派代表回答。分析：皮球下降：_能轉化為_能。與地碰撞：_能轉化為_能。恢復原狀：_能轉化為_能。皮球上升：_能轉化為_能。它們在運動過程中的能量轉化。（二）機械能守恒守恒條件：只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總量保持不變，即機械能守恒?！九霰菓土P】鐵鎖擺回時會碰到你的鼻子嗎引導學生注意觀察現(xiàn)象?！?/p>

8、現(xiàn)象反思】這表明鐵鎖的機械能總量變大還是變小為什么假設沒有阻力,會怎么樣呢（觀看動畫）點評歸納：如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的總量保持不變，即機械能守恒。實際生活中，在機械能的相互轉化過程中，往往要克服摩擦力，使機械能總和減小。【強調】可見機械能守恒的條件：只有動能和勢能的相互轉化。一般指不計摩擦阻力等。沒有打到鼻子，鐵鎖越擺越低。變小，有空氣阻力和摩擦。若沒有阻力，機械能不變。理解、體會機械能守恒的條件。討論交流：由于摩擦等原因，機械能總量減小。理解、體會。（三）水能和風能的利用講述：自然界的流水和風蘊含巨大的能量。（展示圖片）簡紹古人運用水能，及我們的城市特點優(yōu)勢更加熱愛我們的城市

9、，對學生進行情感態(tài)度價值觀教育播放視頻1自然界的流水和風都是具有大量的天然資源。展示水輪車，怎樣讓它轉動，怎樣讓他轉的更快。動畫展示水電站的能量轉化。2修筑攔河壩可以提高壩前上游的水位，水位越高，水的重力勢能越。這樣水從壩上落下時轉化成的，水推動壩下方的水輪機轉動，轉化為水輪機。還有什么方法讓輪車轉動流動空氣，展示吹風機吹輪機。學生回答：抬高塑料桶，抬高水位。水的重力勢能越大。這樣水從壩上落下時重力勢能轉化成的水動能，水推動壩下方的水輪機轉動，水的動能轉化為水輪機動能。解決本節(jié)課開頭的問題學完這節(jié)課，請同學回答質量為50g的雞蛋能否砸碎厚度為5mm的玻璃，雞蛋哪里來的能量怎樣增大能量學生：雞蛋具有動能，從重力勢能轉化，可以增大高度，增大重力勢能五、課堂小結：回顧本節(jié)課的探究組織學生回顧所學，本節(jié)課的收獲。