资源简介

第4节　机械能及其转化
知识与技能：
1．知道机械能包括动能和势能。
2．能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。
3．初步了解机械能守恒的含义。
过程与方法：
观察动能和势能之间相互转化的实例，培养学生的动手操作能力及观察和分析问题的能力。
情感、态度与价值观：
关心机械能与人们生活的联系，有将机械能知识应用于日常生活的意识。
重点：对动能和势能的相互转化能进行准确分析。
难点：机械能不守恒时机械能的转化。
多媒体课件。
一、情景导入
多媒体播放视频：铁锁来回摆动打不到鼻子。(视频详见教学课件)
同学们，有意思吧，课下大家可以试着做一做，这实际上就涉及到今天我们要学习的一个物理学问题——机械能及其转化。
陈峰同学的家到学校本是一条在水平面上的直路，爱动脑筋的陈峰做了这样一个设想：要是将从家到学校的路挖成一个“U”字形，如图所示，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了。
陈峰同学的设想到底能不能实现，这节课我们就为同学们揭开此谜。
二、合作探究
　机械能及其转化
(1)我们小时候玩过荡秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞(如图甲)，你知道在荡秋千的过程中小孩具有哪些能量吗？这些能量是怎样变化的呢？
　
(2)如图乙所示是小刚在玩弹弓的情境，小刚用形变的橡皮条将“子弹”弹射出去的过程中，具有哪些能量？这些能量是怎样变化的？
(3)从以上的两个实例中，你能够发现能量的变化有什么规律？
同学们根据上节所学的知识，回答上面两个情境中的物体所具有的能量，然后小组讨论、交流分析出每一个阶段中能量的变化情况和能量变化的规律。
(1)
把荡秋千的过程转化为如图所示的图片，展开分析：A→B过程中具有的能量是势能和动能，其中能量的变化是重力势能减小，动能增大；B→C过程中具有的能量是动能和势能，其中能量的变化是重力势能增大，动能减小。
(2)橡皮条将“子弹”射出的过程中，橡皮条具有弹性势能，“子弹”具有动能。橡皮条的弹性势能减小，“子弹”的动能增大。
(3)在某一阶段能量的变化中，一种能量在减小的同时，另一种能量在增大。
动能和势能转化的应用：
(1)城市铁路车站的设计方案如图所示，进站的轨道都与站台构成一个缓坡，就是利用了动能和势能的相互转化。(让学生思考这样设计的好处)
(2)如图所示，我们看杂技演员从高处跳下落在蹦床上，又被弹起的过程中是利用了动能和势能的相互转化。
(3)如图中表示撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆。在这几个阶段中也是利用了能量的转化。
　水能和风能的利用
多媒体展示图片：水力发电、风力发电。
　　　
水力发电机工作时是将水的势能(或机械能)转化为电能；风力发电机工作时是将空气的动能(或机械能)转化为电能。目前节约能源、开发新能源是人类面临的重大课题，而风能和水能是自然界中最常见的环保能源。这两种能源都有着广阔的发展前景。
第4节　机械能及其守恒
本节课主要采用以设疑来调动学生的好奇心，然后以问题为切入点展开讨论，让学生在情境问题中来感悟物理知识，起到乐中求学，学中求乐的效果，不知不觉中总结出动能和势能之间可以转化的探究点。为了加深学生对动能、势能的相互转化的印象，再进一步举出生活事例进行分析。由于现象皆从身边来，故讨论时都踊跃发言，经过一定的“争吵”讨论出的结果正确性更高而且深刻。经过这样热烈的讨论，学到的知识一定印象深刻，从枯燥无味的课堂中感受到学习物理的乐趣。

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