资源简介

2.机械能的转化
3.水能和风能
教材分析
一、课标分析
1.通过实验,了解动能和势能的相互转化。
2.举例说明机械能和其他形式能量的相互转化。
二、内容和地位分析
本节课主要的教学内容:知道动能和势能之间可以相互转化,且机械能转化过程中要遵循一定的规律。本节课教学内容由“机械能及其转化”“水能和风能的利用”两部分组成,教学的重点是动能和势能之间的转化。让学生充分讨论生活中的荡秋千、蹦床、拍皮球等过程中物体的高度、速度的变化,观察并分析“滚摆”上下运动过程中的高度、速度变化,从而交流讨论动能和势能的变化情况,引出动能和势能的转化规律。
教学中,以渗透机械能守恒思想为前提,加强实验探究,并利用多媒体,采取动画、视频等呈现方式,激发学生的学习兴趣,使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变化。教师起引导组织作用,尽可能让学生合作探究,总结规律。“水能和风能的利用”这部分内容要很好地体现物理与生活的联系,学以致用。
学情分析
已有知识及方法:学生已经学过能的概念,能从日常生活现象中分析物体动能的大小变化。学生具备一定的观察、实验、分析概括能力,他们对问题的认识有了一定的深度和广度,求知欲更强,认识事物的兴趣更浓,教师要充分相信学生,放手让学生探究、讨论,主要引导学生分析、归纳。
未知知识及方法:因为学生对于动能、势能之外的能量,如热能、化学能、内能、水能、风能、太阳能等都比较陌生,所以对于这些能量之间发生的相互转化需要老师给予丰富的认知素材,并通过视频、实验、联想等各种方式为学生建立情境,使学生感受和体会机械能与其他能量之间可以转化、机械能可以守恒等。
教学目标
1.能通过实例理解动能和势能的相互转化。
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。
4.通过观察和实验,认识动能和势能的转化过程。
5.了解水能和风能的利用的知识。
核心素养
能列举能量转化和转移的实例,通过实验,认识动能和势能可以相互转化,能量也可以从一个物体转移到其他物体。
通过科学探究、课堂讨论,引导学生体会能量转化和守恒的思想,在用机械能守恒解决问题的过程中,引导学生领悟从守恒的角度分析、解决问题的方法,提高学生分析、解决实际问题的能力。
通过实例了解水能和风能的利用的知识和重要意义,了解我国使用水能和风能的概况以及在使用中能量的转化情况,培养学生将物理知识服务于生活的意识、关注能量利用与可持续发展问题,节约能源的意识。
重点难点
重点:1.理解动能和势能可以相互转化。
2.水能和风能的利用。
难点:1.在实例中正确分析动能和势能相互转化的过程。
2.水力发电的过程分析。
教学过程
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节一:回顾复习 1.物体的动能与　　 　和　　　　有关。 2.势能包括　　　　和　　　　。 3.重力势能的大小与　　　　和　　　　有关。 4.动能和势能统称为　　　　。 学生分组答题,之后纠正有问题的答案。 温故知新。
环节二:导入新课 视频和图片——过山车、射箭、滑梯、摆球在脸前摆动、荡秋千。 引入:这些物体的动能发生了怎样的变化 还有什么能量发生变化了 学生观看视频并思考、分析、交流,得出物体动能变化过程中,势能也发生了变化。得出动能和势能之间可以发生转化。 通过视频和图片创设问题情境,吸引学生注意力,激发学生的学习内驱力,提高学习积极性。
环节三:动能与势能的相互转化 1.动能和重力势能的转化: (1)视频:荡秋千情境。 (2)实验探究:分组实验单摆的运动。 提问:摆球在摆动过程中动能怎么变化 为什么 还有什么能量发生了变化 观察这两种能量之间会不会有什么关联呢 (3)学生活动1:讨论卫星在围绕地球运动过程中的能量变化。 学生观察“荡秋千”的情境,利用单摆实验模拟这个过程,在实验中观察摆球动能和势能的变化,分析得出两种能量之间是可以互相转化的。 学生观察卫星的运动情况,利用前面知识,根据高度变化判断势能变化,从而分析得出卫星的动能和势能也是相互转化的。 通过用已学物理知识(动能和势能的影响因素)分析实例,加深学生对能量的理解,提高学生分析问题的能力。 通过对动能和重力势能变化的对照分析,进行对比和联想,找到动能和势能之间的关系,从而给学生渗透对比学习的方法。
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节三:动能与势能的相互转化 (4)学生活动2:观察滚摆上下摆动过程中的能量变化。(教师可以适当时候提示:注意滚摆侧面的图案,判断其速度变化,从而判断动能变化) 2.动能和弹性势能的转化: (1)学生活动1:讨论皮球落地过程中能量的变化。 (2)学生活动2:再举几个动能和弹性势能转化的例子,并分析在所举实例的具体过程中,动能和弹性势能是如何转化的。 学生观察实验过程,首先独立分析,然后小组讨论,最后在班级内展示交流。 总结结论:动能和势能可以相互转化。 学生观察皮球落地反弹过程的动画,分析、交流落地、弹起两个过程中能量是如何变化的。 学生学习后,联想生活中的实例,举例分析说明动能和弹性势能之间是可以互相转化的。 老师引导学生完成“动能和重力势能的转化”知识点的分析后,给予学生充分的自主学习空间,让学生自己举一反三的思考、分析动能和弹性势能之间的相互转化,培养锻炼学生的观察、思考、分析能力。
环节四:机械能同其他形式能量的相互转化 1.机械能和内能的相互转化: (1)图片:搓手取暖。 可以让学生体验搓手。 引导学生体会搓手过程中,手的温度变化。 (2)水蒸气顶开壶盖形成“白雾”。 提问:壶盖为什么被顶起来 壶盖处的“白雾”是怎么形成的 壶盖和水蒸气的能量分别有什么变化 学生体验搓手可以使手发热,体会生成热能的过程。从中感受到机械能转化为内能的过程。 根据老师的提示,发现水蒸气对壶盖做功,水蒸气的能量减少,温度降低,液化形成“水雾”,而壶盖的机械能增加。内能转化为机械能。 1.搓手体验摩擦生热过程,在体验中学习物理知识,感受在实践中学习物理的方法。 2.鼓励学生从物理现象和实验中归纳简单的科学规律,结合已学的相关知识和理论分析论证,使学生认识到分析、论证在科学探究中的重要性。
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教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节四:机械能同其他形式能量的相互转化 2.机械能和化学能的相互转化: (1)图片:人骑自行车、钻木取火。 (2)教师引导学生分析得出:机械能和化学能之间可以相互转化。 3.机械能和电能的相互转化: (1)图片:手摇发电机、电动机工作。 (2)教师介绍:手摇发电机工作时,将机械能转化为电能,如“手摇手电筒”;洗衣机中的电动机工作时,将电能转化为机械能。 提问:你还知道哪些机械能和电能之间相互转化的例子 4.机械能守恒: 学生活动:讨论过山车为什么最终会停下来 运动过程中能量是如何变化的 教师引导学生分析摩擦对过山车运动过程的影响。 提问:如果没有摩擦,不计空气阻力,过山车的运动情况会是怎样呢 学生观察图片实例,思考、分析找到其中的能量转化过程。 学生体会机械能和电能的转化过程,联想生活中的电器,找到机械能和电能转化的例子。 学生观察过山车最终停下来,根据动能的影响因素判断动能为0,又因为停在低处,重力势能也最小,再结合过山车初始时的高度,判断机械能减小了,那么减小的机械能去哪里了 从而考虑到摩擦力的影响,得出机械能转化为内能。 根据老师的提示,想象没有摩擦等能量损失的情况下,过山车的重力势能和动能是相互转化的,并且在转化过程中机械能守恒。 3.通过从教师处学习的机械能和电能的转化,联系生活中的电器工作过程,掌握机械能和电能之间可以相互转化。这个过程也充分体现了从生活走向物理,从物理走向社会的新课标理念。 4.从滚摆到秋千再到过山车的层层深入,学生对于动能和重力势能间的相互转化有了初步的了解。 从有摩擦到无摩擦,在培养学生认识世界、尊重事实的基础上经过适当的分析和理想化处理,培养学生的抽象思维能力。
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
环节五:水能和风能的利用 1.水和风有大量的机械能,称为水能和风能。 图片和动画展示自然界的流水和风具有大量的机械能。 2.水能的利用。 (1)视频解说:水能的利用。 (2)学生自主阅读课本,学习如何利用水能。 (3)教师解说水力发电过程中的能量转化,利用潮汐发电的方法和意义及其发电过程中的能量转化。 3.风能的利用。 (1)视频解说:风能的利用。 (2)学生自主阅读课本,学习如何利用风能。 学生通过看图片、视频以及阅读课本,了解我国古代利用水能的情况;随着科学技术的发展,利用水能发电的情况;拦河坝提高水位的意义。了解水力发电过程中的能量转化。 学生通过看视频和阅读课本,了解我国利用风能的情况;随着科学技术的发展,利用风能发电的情况;风能的特点(优点和发展特点)等;了解风力发电过程中的能量转化。 锻炼学生搜集信息、自主学习的能力。 学生对课堂问题的认识中教师引导得出在生活中人类利用水能和风能的实例,使学生认识到在自然界可直接利用的能源有水能和风能。 通过对我国利用水能和风能的历史发展过程的学习和了解,增强学生的民族自尊心和自豪感。
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
续表
教学环节 教学内容 学生活动 教学意图
板书设计 12.2　机械能的转化 一、机械能 二、机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变。 三、机械能与其他形式能量的相互转化。 12.3　水能和风能 厉害了,我的国
作业布置 第十二章第2、3节
教学反思

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