人教版初中物理八年級下冊課時39 第十一章功和機械能 第4節(jié)機械能及其轉(zhuǎn)化（一） 教案

1課時）教學(xué)設(shè)計廣州市第四十一中學(xué)鐘文杰PPT口頭表述（表示單擊ppt）同學(xué)們，大家好。我是廣州市第四十一中學(xué)的鐘文杰老師，我們今天一起學(xué)習(xí)八年級人教版第十一章第4節(jié)《機械能及其轉(zhuǎn)化》第1課時?！铮ǚ摚┍菊n時的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：1、知道機械能；2、通過實驗或?qū)嵗?，認(rèn)識動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化；3能解釋機械能轉(zhuǎn)化的有關(guān)現(xiàn)象?！铮ǚ摚┪覀冮_始今天的學(xué)習(xí)。上一節(jié)課同學(xué)們已經(jīng)學(xué)習(xí)了動能與勢能的相關(guān)知識，我們通過一個實例來進(jìn)行知識的回顧。射箭是一種古老的運動，也是奧運會項目之2008年北京奧運射箭冠軍張娟娟，她的奪冠實現(xiàn)了中國在該項目金牌零的突破，我們一起回顧一下張娟娟奪冠精彩片段。★（翻頁）★同學(xué)們觀看射箭比賽時，有沒有想過箭被射出后是我們一般會認(rèn)為，箭應(yīng)該是筆直地前進(jìn)飛向目標(biāo)的。研究人員通過攝像機拍下箭射出后的慢動作鏡頭，請大家仔細(xì)觀察箭被射出后的飛行情況?！铮ǚ摚┮曨l中我們可以看到，箭在飛行中實際上是搖晃著前進(jìn)的。同學(xué)們是不是覺得不可思議呢？現(xiàn)在我們嘗試簡單分析一下箭飛行時的部分能量?！铮ǚ摚┱埓蠹宜伎家韵聨讉€問題★能量的大小與哪種因素有關(guān)？★高度而具有的能量是什么能？這種能量的大小與哪些因素有關(guān)嗎？★顯發(fā)生了彈性形變。那么箭由于彈性形變而具有的能量又是什么能？這種能量的大小又與什么有關(guān)呢？★通過剛才的分析，我知道飛出的箭同時具有動能、重力勢能與彈性勢能。其中，重力勢能與彈性勢能都是屬于勢能?！镂覀儼褎幽?、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能?！镂矬w動能與勢能之和就是它的總機械能?！铮ǚ摚┪覀冊賮硭伎家粋€問題。射箭運動員用力拉開弦，弓弓和弦的形變程度變小，則彈性勢能變小。弓和弦減少的彈性勢能哪去了？★★弓和弦由于發(fā)生了彈性形變，對與其接觸的箭產(chǎn)生了向前的彈力的作用，弓和弦在彈性形變程度變小過程中，彈力推動箭向前運動，使箭向前加速，導(dǎo)致了箭的動能增加了?！锿瑢W(xué)的回答對了其中一方面，另一方面，從剛才的慢鏡頭中，我們看到，箭也發(fā)生了彈性形變，因此也增加了彈性勢能。★動能與勢能統(tǒng)稱為機械能，所以，從能量轉(zhuǎn)化的角度來看，弓和弦減少的機械能轉(zhuǎn)化為箭的機械能了。這說明了機械能可以相互轉(zhuǎn)化。★（翻頁）我們利用幾個實例來具體分析機械能的轉(zhuǎn)化。這一套裝置叫做滾擺，我們把細(xì)繩繞在滾擺的軸上，使它升高一定高度后，從靜止釋放，請大家留心觀察滾擺運動過程位置的變化?！铮ㄌ崾疚也ネ辏嶒炛形覀兛梢钥吹?，滾擺在最高處靜止放手后，上下往復(fù)運動?，F(xiàn)在我們分析滾擺從低處第一次上升到滾擺從低處開始上升到最高點過程，滾擺的位置有什么變化？顯而易見，所處的位置是上升的。★此過程中，滾擺的運動速度有什么變化？提示：可以觀察滾擺側(cè)面的紅色標(biāo)記。請同學(xué)們觀看這個過程的慢鏡頭?！铮ㄌ崾疚也ネ辏┯^察得很細(xì)致，非常棒！我們把剛才提到的兩個因素的歸納到表格上?！铮ǚ摚└鶕?jù)剛才的觀察我們已知滾擺從低處上升到最高點過程，位置上升★，速度減少★。同學(xué)們是否可以分析出滾擺哪些機械能發(fā)生了變化？★影響重力勢能與動能的因素不只位置與速度，需要把分析補充得更加完整。我們聽聽另一位同學(xué)的回答?；卮鸬梅浅?yán)謹(jǐn)，很好！表格中我們可以看到，重力勢能增加，動能減少，★從能量轉(zhuǎn)化角度看，所增加的重力勢能由減少的動能轉(zhuǎn)化而來?！铮ǚ摚┪覀兛偨Y(jié)一下分析機械能轉(zhuǎn)化問題的基本思路?！锵让鞔_分析對象質(zhì)量、運動速度、位置、彈性形變程度的變化情況；簡要來說就是明確影響因素?！锶缓蟾鶕?jù)上述幾個物理量的變化情況，利用動能與勢能的定義得到其變化情況；也就是確定動能勢能的變化?！镒詈蟾鶕?jù)機械能的變化，得出機械能的轉(zhuǎn)化情況。上述3點就是解決機械能轉(zhuǎn)化問題的基本思路。我們嘗試運用這個思路來對另外一些實例進(jìn)行分析?！铮ǚ摚┪覀儊碛^察這個實驗。把一根細(xì)繩上端固定，下端系一個小球，做成了一個單擺。再把小球拉開一定角度提示我播完）我們來分析單擺從釋放到最低點再到左側(cè)最高點整個過程機械能的轉(zhuǎn)化情況。我們再來觀察一下單擺運動的慢鏡頭?！铮ǚ摚┨崾疚也ネ觑@然，小球位置的變化我們很容易觀察到，松手后，小球的高度是先下降再上升。運動速度的變化情況就不能像剛才的滾擺實驗?zāi)菢尤菀子^察到了。怎么辦呢？我們可以借助于頻閃拍攝技術(shù)把小球的運動過程記錄下來。同學(xué)們了解過頻閃拍攝嗎？所謂的頻閃拍攝就是每隔相同的時間進(jìn)行一次拍攝，在同一張照片上記錄物體的連續(xù)運動過程的技術(shù)?！铮ǚ摚┥蠄D就是小球運動的頻閃照片，其中位置A和位置C是小球擺動時左右兩端的最高點，位置B是最低點。先分析一下小球從A到B過程，重力勢能的變化。★★很好，請結(jié)合之前學(xué)過物體運動的相關(guān)知識，分析從A到B過程，小球動能的變化呢？★小球的動能與勢能的轉(zhuǎn)化情況如何？★兩位同學(xué)分析得非常好★（翻頁）同理，我們可以分析從B到C過程小球重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化情況?！铮ǚ乓纛l）★（翻頁）通過對整個運動分析，可以看到，A到B過程，重力勢能減小，動能增大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，B到C過程，重力勢能增大，動能減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。★我們可以得到一個結(jié)論：動能與重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化?！铮ǚ摚┪覀冊倏匆粋€關(guān)于彈性勢能與動能轉(zhuǎn)化的實驗?！铩飫幽芘c彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。因為重力勢能與彈性勢能都屬于勢能，可見，動能與勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。★下面我們做兩道練習(xí)。請同學(xué)們閱讀例題1（稍頓）如圖所示，麗麗站在商場的手扶電梯上，隨梯勻速下樓。此過程中，麗麗的動能，重力勢能，總機械能的變化情況。我們按照原理-分析-結(jié)論這個思維路徑對題目進(jìn)行分析。★第一空問動能的變化，★所用到的原理是動能的大小★麗麗勻速下樓，★★可以得到的結(jié)論是麗麗動能不變?！锏诙諉栔亓菽艿淖兓?，★用到的原理是重力勢能★★可以得到的結(jié)論是麗麗重力勢能減小?！铩铮ㄇ蹇眨锬芘c勢能之和，★★因此總機械能減小?！铩镎埻瑢W(xué)們閱讀例題2（稍頓）蘋果在一定高度從靜止釋放。運動過程的頻閃照片如右圖所示，蘋果先后經(jīng)過A、B兩點，試比較A、B兩點動能大?。课覀兺瑯影凑赵?分析-結(jié)論這個思維路徑對題目進(jìn)行分析?！镱}目問的是比較動能大小，★所用到的原理是動能的大小與物體質(zhì)量及運動速度有關(guān)。★蘋果下落過程質(zhì)量不變，從頻閃照片可知，相同時間內(nèi)，運動距離越B>VA★所以B點的動能較大。★（清空）我們也可以從能量轉(zhuǎn)化的角度進(jìn)行分析?！锾O果下落★蘋果下落過程質(zhì)量不變，位置下降，重力勢能減少，轉(zhuǎn)化為動能，★所以B（翻頁）最后小結(jié)一下本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了總機械能的定義，總機械能就是物體動能與勢能之和。通過多個實驗學(xué)習(xí)了動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。還學(xué)習(xí)了分析機械能的轉(zhuǎn)化的基本思路。先明確機械能的幾個影響因素包括，質(zhì)量、運動速度、位置、彈性形變程度的變化情況，然后根據(jù)動能與勢能的定義★本節(jié)課內(nèi)容到此結(jié)束，謝謝大家觀看?！铮ǚ摚┩瑢W(xué)們，大家好。我是廣州市第四十一中學(xué)的鐘文杰老師，現(xiàn)在我們進(jìn)行《機械能及其轉(zhuǎn)化》第1課時的答疑環(huán)節(jié)?！铮ǚ摚┫日埻瑢W(xué)們閱讀題目（稍停）圖1中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度轉(zhuǎn)動.圖2從最高位置1轉(zhuǎn)到最低位置2的過程中，其動能、重力勢能、總機械能的變化情況。我們按照原理-分析-結(jié)論這個思維路徑對題目進(jìn)行分析。★第一空問動能的變化，★所用到的原理是動能的大小★香蕉以相同大小的速度轉(zhuǎn)動，★變，質(zhì)量不變?！锟梢缘玫降慕Y(jié)論是香蕉動能不變?！铩铮ㄇ蹇眨┑诙諉栔亓菽艿淖兓镉玫降脑硎侵亓菽艿拇笮∨c物體質(zhì)量及位置高度有關(guān)?！锵憬稄淖罡呶恢?到最低位置★★可以得到的結(jié)論是香蕉重力勢能減小。★★（清空）最后一空問總機械能，★總機械能等于動能與勢能之和，★重力勢能減小?！镆虼丝倷C械能減小。★（翻頁）我們再看另一道題，請同學(xué)們閱讀題目（稍停）如圖所示，輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，使物體M沿光滑地面以速度v水平向左運動，物體M壓縮彈簧時，在彈到達(dá)A最短，M速度減為零。試分