资源简介

机械能及其转化
教材分析
一、课标分析
能从生活实例中识别到机械能及其转化,能用机械能及其转化的相关知识解释现代或古代常见的现象。
二、内容和地位分析
本节内容由“机械能及其转化”“水能和风能的利用”两部分构成,重点是理解动能和势能之间的相互转化。本节内容属于“能量”主题下的机械能主题,是学生首次接触能量转化的内容,也是力学中相对简单的部分,在整个初中阶段,要求的标准也相对较低。
学情分析
本节内容与实际生活联系比较紧密,应用性较强,学生理解起来相对容易,结合古代与现代科技容易激发学生的民族自豪感和使命感。
已经学到的知识:动能,重力势能,弹性势能的具体意义和影响因素。
未知的知识:机械能的概念,机械能之间的相互转化。
教学目标
1.知道什么是机械能。
2.理解动能和势能的转化,机械能守恒。
核心素养
能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象中的美妙与和谐,对大自然有亲近、热爱、和谐相处的情感。
重点难点
重点:动能和势能的转化及机械能的守恒。
难点:动能和势能的转化及对机械能的守恒的理解。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节一:导入新课 引入:请同学们举出生活中同时具有动能和势能的事例。 根据图片提问:飞行中的飞机具有什么能 给出机械能的概念。 物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 例1.下列说法不正确的是(　　) A.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能 B.一个物体可以既有动能,又有势能 C.飞行的飞机既有动能,又有势能 D.流水只具有动能 学生根据生活经验和已学知识思考并回答问题。 学生根据刚学习的机械能的相关知识思考并回答问题。 　　从生活中的现象切入新课。有些物体会同时具有动能和势能,且动能与势能可以相互转化,将动能和势能统称为机械能是有必要的,便于研究能量问题。 及时巩固所学知识。
环节二:实验探究机械能的转化及守恒 展示和提问:展示射箭的图片或视频,提问弓的弹性势能哪里去了 1.动能和势能能够相互转化。 (1)演示滚摆实验。 请学生观察滚摆的运动,思考滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的 观看和思考,学生分析其中的能量变化,尝试回答问题。 观察分析滚摆高度和转动速度的变化,由此分析能量的变化。 　　突出本节课的重点。展示视频和图片是为了说明势能可以转化为动能,能量没有消失,只是能的形式发生了变化,能量的所有物体改变了。
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节二:实验探究机械能的转化及守恒 (2)指导学生进行实验。 指导学生做单摆实验,并在实验中观察和分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。 2.引导学生观看皮球下落和上升过程,分析动能、重力势能、弹性势能三者的转化。 3.指导学生做教科书中的铁锁摆动的实验。实验前提问:铁锁会打到鼻子吗 4.机械能守恒。 多媒体模拟人造地球卫星的运行轨迹,回答以下问题。 (1)当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能、动能、速度如何变化 当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能、动能、速度又如何变化 (2)卫星在近地点的动能最　　　　,势能最　　　　,在远地点的动能最　　　　,势能最　　　　。 (3)卫星在运行过程中机械能是　　　　的。 归纳总结:机械能守恒——当只有动能和势能相互转化时,机械能总量不变。 观看和思考,学生分析其中的能量变化,尝试回答问题。 进行实验,在实验中观察、思考、分析,或者谈谈亲身的感受。 小组合作讨论,学生关注三个要素:皮球的高度、速度、形状,在整个过程中哪些因素变了。 学生讨论分析整个过程中能的转化。 学生独立思考、讨论,回答问题,领会卫星环绕地球飞行过程中的机械能转化的过程。 　　滚摆实验可视性好,通过高度和转动速度可以看到动能和势能的变化。配合动画视频,过程可观可感。 学生通过单摆实验,体会动能和势能可以在一定条件下相互转化。 动画视频将皮球下落和上升过程分成若干片段,学生能进一步看清整个过程。 引导学生分析:铁锁会与空气摩擦,受到空气阻力的作用,一部分动能或重力势能转化成了空气和铁锁的内能,总的机械能损失了一些(不守恒)。 师生总结机械能守恒定律:如果只有动能和势能相互转化,机械能是守恒的。
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节二:实验探究机械能的转化及守恒 例2.小明荡秋千的过程中,下列说法正确的是(　　) A.上升过程动能转化为重力势能 B.在最高点重力势能为零 C.在最低点动能为零 D.在荡秋千的整个过程中机械能守恒 　　根据所学知识,思考、回答问题。 　　及时巩固所学知识,强化教学效果。
环节三:水能和风能的利用 　　请学生观看图片或者视频,了解水电站是怎样使发电机转动的,风力发电是怎样的。 　　基于观看的内容思考问题。理解其原理所包含的机械能的转化形式。 　　了解风力、水力发电原理,培养学生合理利用能源、保护环境的意识。
板书设计 第4节　机械能及其转化 1.机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2.动能与势能之间的转化。
课堂练习 相关练习
课堂小结 本节课你学到了什么 有哪些收获呢
作业布置 1.第十一章第4节。 2.动手动脑学物理第1~4题。
教学反思

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