资源简介

第4节　机械能及其转化
1．物理观念：
(1)知道动能、势能统称为机械能。
(2)知道物体的动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象，认识水能、风能。
(3)通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。
(4)知道机械能及守恒的条件。
2．科学思维：
(1)通过对滚摆和单摆的实验观察，推理得出机械能守恒的条件。
(2)类比各种机械能转化实例，有运用机械能转化与守恒的观点分析力学问题的意识。
3．科学探究：通过观察和实验，探究动能和势能相互转化的规律。
4．科学态度与责任：
(1)知道机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识，初步建立能源的可持续发展观念。
(2)通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养探索精神、创新思想和促进人类社会与自然和谐发展的优良品德。
教学重点：动能和势能的相互转化。
教学难点：能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。
滚摆、多媒体课件等。
情境展示 观察这幅图，把悬挂的铁锁拉到自己的鼻子附近静止，松开手后，铁锁向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，铁锁会打到你的鼻子吗？自己实际试一下，想一想这是为什么？
探究点一　机械能及其转化
提问 (1)我们小时候玩过荡秋千(如图1)吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞，你知道在荡秋千的过程中人具有哪些能量？这些能量是怎样变化的？
(2)如图2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，橡皮条和“子弹”具有哪些能量？这些能量是怎样变化的？
从以上的两个实例中，你能够发现能量的变化有什么规律？
学生小组讨论、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。教师把每个小组的观点进行引导总结。
总结 (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”弹射出去的过程中，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。
提问 减小的能量是消失了吗？增大的能量是创生出来的吗？
总结 减小的能量没有消失，而是转换为了其他的能量。
结论 在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能(机械能＝动能＋势能)，机械能之间(即动能和势能)可以相互转化。
展示 观察滚摆的运动，想想滚摆在最高点和最低点时的动能和势能是怎样的？在运动过程中动能和势能是如何变化的？
学生分析、讨论后回答：在最高点时，重力势能最大，动能最小；在最低点时，重力势能最小，动能最大；下降时，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
总结 当只有动能和势能互相转化时，机械能总和不变(即机械能守恒)。
探究点二　水能和风能的利用
自主学习 阅读教材P98～P99相关内容。教师出示课件让学生分析。
学生在教师的引导下提出自己的想法。然后小组之间再进一步交流分析，阐明观点。
从学生对课件问题的认识中，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。
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：
3．水能和风能的利用。
本节课主要采用以课件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，不知不觉中总结出动能和势能之间可以转化的知识点。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，学生学到的知识一定印象深刻，并能从枯燥无味的课堂中感受到学习物理的乐趣。

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