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青岛版科学五年级下册 第三单元 能量的转换
11、有趣的碰碰球
教学目标
1.知道被举高的物体具有势能，运动的物体具有动能，动能和势能可以相互转换;列 举生活中动能和势能相互转换的例子。
2.通过观察碰碰球实验提出有关能量转换的问题，能基于所学的知识设计实验证明动 能、势能的存在以及影响动能、势能的因素，分析动能、势能的相互转换现象。
3.表现出对动能和势能相互转换进行科学探究的兴趣;在进行多人合作时，愿意沟通 交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。
4.了解动能和势能相互转换在生活中的应用。
[活动准备]
荡秋千是学生非常喜欢的娱乐活动之一，绝大部分学生都有玩秋千的经历，但对于秋 千为什么来回摆动很少去探究。教科书呈现导语“当你荡起秋千，时高时低地划出美丽的 弧线时，你有没有想过秋千为什么会来回摆动呢”，目的在引起学生课前深度思考。
材料包 提示学生准备“纸杯、玻璃球、皮筋等”，目的是提示学生课前搜集身边容易找到的物品 便于课堂上进行科学探究，引导学生把探究活动提到课前。
[活动过程]
玩一玩碰碰球，有什么发现
教科书呈现了两组同学玩碰碰球的场景图。这种碰碰球又叫牛顿摆球、动量守恒摆球 永动球、物理撞球、 碰碰球等。两组场景图中，一组同学用一个小球去撞击其他的球，另一组同学用两个、三个小球去撞击其他小球。目的是引导学生用不同的方法玩碰碰球，发散性地提出多个问题。泡泡语“用一个小球碰其他的小球，会怎么样 ”目的是提示学生拉起一个小球碰其他小球时，要注意观察现象;泡泡语“用两个、三个小球去碰撞呢 ”目的是提示学生可以拉起不同个数的小球进行碰撞实验并观察现象。泡泡语“我发现.....目的是引导学生
通过多次实验并进行比较后，发现规律，即:拉起的小球个数与撞出小球的个数相等。
小球的能量是从哪里来的
教学过程
一、导入新课
教师演示实验:把A4纸蒙在纸杯口上，用皮筋把A4纸绑紧。教师将玻璃珠先轻轻 放在A4纸上，纸完好无损。再将玻璃球对准杯口从高处自然落下 ..发现纸破了。 提问:这是为什么呢 学生交流。
演示实验过程：
师:让我们来感受机械能的力量有多大。
①取一张A4纸，平铺到纸杯口，并用橡皮筋将纸箍紧。
②拿一个小玻璃球轻轻放在A4纸中央，观察现象。
③将小球举高在纸杯上方，松开手，观察现象。
(学生操作。)
生:小球轻轻放在A4纸上时，A4纸能将小球托住。
生:小球被举到高处再松开手后，A4纸被小球撞破了。
师:这说明什么呢
生:说明小球由于被举高而具有势能，下落过程中具有动能，拥有了机械能的小球有力量。
附：玻璃球击穿蒙杯口纸实验记录
实验目的:证明被举高的玻璃小球具有能量，动能和势能可以相互转换。
实验器材:纸杯、沙子、宣纸、玻璃球、皮筋等
实验过程:
1.在纸杯的底部放上一些沙子，让纸杯重心下移，防止纸杯歪倒
2.在纸杯口上蒙上一块大于杯口面积的宣纸，用皮筋将蒙杯口的纸扎紧。
3.在距离纸杯口竖直向上方向约30cm的位置将拿着的玻璃球自由下落，观察玻璃球 的局的4 高度和速度的变化以及纸杯上宣纸的变化。
实验结论:宣纸被玻璃球击穿，说明玻璃球具有能量。玻璃球被举高具有势能，在下 落过程中高度降低势能减小，速度增加动能变大，势能转换为动能。
二、探究新知
(一)认识动能和势能的意义。
1.动能和势能的意义。
根据学生的交流，引导并说明物体有高度就具有一定的能量，这种能量称为势能。
势能要有一定的参考位置，一般以地面或特指某物体为参照(如上个实验中的纸杯高度)。 教师提问:“小球在高处有势能，是不是说明从高处自然落下后的小球运动过程中也具有一定的能量呢 ”
学生讨论，教师小结:物体运动也具有一定的能量，这种能量称为动能。以前我们在学习物体的运动时知道运动的物体具有能量，这种能量就是动能。
回归导课问题，提出猜想。
教师提问:上个实验中，这张纸到底是被小球的什么能量撞破的呢:
学生思考并回答 引出猜想:小球的势能转换成动能，小球产生的动能把纸撞破了。
(二)玩碰碰球游戏。
1.教师提出问题:动能和势能是否可以相互转换
2.认识碰碰球。
3.学生讨论怎样去玩。
师生谈话，下面、请同学们相一想:怎样玩碰磁球 怎样验证动能和势能是否可以 互转换
学生小组内交流、教师注意引导学生认识到这个实验既然要研究是否可以相互转换 就要既观察到势能转换为动能，又观察到动能转换为势能。知群好据泄宣 学生小组汇报设计方案，其他小组补充。(学生能想到用一个小球夫撞击其他小球，教师要引导学生用两个小球，三个小球相撞……让学生尽情地去玩，在玩中感受动能和势能的相互转换。)
教师提出要求，边玩边思考以下问题:
①被拉起的小球静止时，与其他小球相比，能量有什么不同
②松开手后，拉起的小球有什么变化 其他小球有什么变化
③被撞出的小球运动的能量来自哪里
4.学生实验，教师巡回指导。可以播放演示视频。
5.汇报总结。
学生小组代表汇报实验结果，教师归纳总结:小球由于被举高而具有势能，由于运动
而具有动能。动能和势能可以相互转换。动能和势能统称为机械能。
(三)列举生活中动能和势能相互转换的实例。
1.教师提问;想一想，生活中有哪些动能和势能相互转换的现象
2.学生发言(瀑布、荡秋千、骑自行车上坡)。
3.教师展示奥运会上跳高运动员的视频等影像资料。提出问题让学生讨论回答:跳高 运动员在跳高时的动能和势能是怎样转换的。
小结：生活中动能、势能相互转换的现象有哪些
生:荡秋千时，先产生势能，势能转换成动能，动能再转换成势能，如此不断转换。
生:骑自行车时，上坡时是动能转换成势能，下坡时是势能转换为动能。
(教师补充。)
三、拓展互动
教师提问:课下，同学们跳一跳，分析一下跳的过程中能量是怎样转换的。
生:拉起右边两个小球，左边会有两个小球被撞起。…
4.归纳总结。
师:通过以上几个活动，我们可以得出:小球由于被举高而具有势能，由于运动而具有动能。动能和势能可以相互转换。动能和势能统称为机械能。
四、补充弹性势能。
师:通过实验，我们知道了当摆锤被拉到高处时，摆锤就会因为升高而拥有势能。其实这种因为重力作用而拥有的势能是势能中的一种，叫作重力势能。还有一种势能是当物体发生弹性形变时，物体各部分之间由于弹性力相互作用而具有的势能，叫作弹性势能。
如弹簧，当我们把它拉伸或压缩时，它能自己再恢复原样，利用的就是弹性势能。又如我们拍皮球或篮球时，篮球下降到地面后，又反弹上来，这说明动能转换成了弹性势能，弹性势能又转换成动能。弹性势能和重力势能统称为势能，它们都属于机械能。
三、总结拓展
师:不要小看这简单的动能和势能，它可是能量界中的两员大将。放相关内容的视频。
师:看完视频，你们有何感想 (学生汇报。)
师:课后，我们可以通过打打篮球、跳跳绳等，在运动锻炼自己身体的同时，分析运
动过程中能量是怎样转换的。

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