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《11.4 机械能及其转化》教学设计

课题 11.4机械能及其转化
教 学
目
标 （一）知识与技能
1．知道动能、重力势能和弹性势能统称机械能；
2．知道动能和势能可以相互转化；能判断重力势能和动能大小变化。
（二）过程与方法
经历能的转化研究过程，感受讨论、分析、归纳等思维方法。
（三）情感·态度·价值观
1.通过了解机械能的转化在生活、生产、科技中应用事例，激发学习物理的兴趣。
2.渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
重点 难点 教学重点：
1．知道动能、重力势能和弹性势能统称机械能
2．通过实验和事例知道动能和势能可以相互转化
教学难点：
能的转化意义
教学方法 实验、讨论、归纳、对比
教具学具 PPT课件、滚摆、单摆、排球、动力飞机、小车等
学习者学情特征的分析 学生刚学了动能和势能的基本概念，能确认运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势能；并了解了决定这些能量大小的因素。也就是说学生为本节课的学习有了一定的知识准备，但教者必须清醒地认识到学生对某种能量的变化的理解并不是很到位的，这恰恰是完成本节课的教学目标所必须解决的问题。对有些物理现象需用多个物理知识分析或解释，如“滚摆、单摆在运动过程中动能和势能是如何变化的?”，我们引导学生关注的重点是动能和势能的相互转化问题，但在物理现象中所涉及到的一些错误的片面的看法和说法需要帮助学生矫正，建立正确的科学观和分析问题的方法。
教学过程
引入 教师活动 学生活动 设计意图
引 入
课
题 演示实验
实验1：手持弹弓高高举起
问题1：被举高的弹弓具不具有能量？为什么？
（只具有重力势能）
问题2：当弹弓下落路过某一点时，弹弓具有什么能量？（重力势能、动能）
问题3：该位置和起始位置比较，弹弓的重力势能和动能各有什么变化？
（重力势能减少，动能增加，减小的重力势能转化为了动能）
重力势能减小，哪去儿呢？ 观察、思考
思考，回答问题。
用实验现象激发学生的学习兴趣，这个演示实验中包含了不同形式的机械能及其转化，与本节教学内容紧密相关，同时复习了上一节课的知识为新课作铺垫。
新课讲授 教师活动 学生活动 设计意图
机 械
能
的
概
念
提问
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？跳水运动员起跳后具有什么能？给出机械能的概念。
板书
机械能
动能、势能统称为机械能；
动能
机械能 重力势能
势能
弹性势能
思考，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有必要，便于研究能量问题。
机
械
能
的
转
化
及
守
恒 展示和提问
展示射箭的图片与自由下落的排球的图片
提问：弓的弹性势能哪里去了？
提问：举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
归纳得出：动能和势能能够相互转化。
板书
二、机械能转化
动能和势能能够相互转化
巩固练习
请学生再分析“撑杆跳”、“蹦床”、“蹦极”运动中的能量变化。
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？
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．指导学生做PPT图片展示的铁锁摆动的实验。实验前提问：铁锁会打到鼻子吗？
展示图片与提问
根据过山车的图片，请学生分析图中的过山车具有什么能？不断翻滚的过山车，能量是怎样转化的？
观看和思考
学生分析其中的能的变化，尝试回答问题。
完成练习
观察分析高度和转动速度的变化，由此分析能量的变化。
进行实验
在实验中观察、思考、分析，或者谈谈亲身的感受。
结合实际情境回答问题
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，或能量的所有物体改变了。
巩固前面的知识
这个实验可视性好，通过高度和转动速度可以看到动能和势能的变化。
学生通过实验，体会动能和势能能够在一定条件下相互转化。
让学生在实际问题中尝试运用知识，以达到理解、掌握知识的目的。
水 能
和
风
能
的
利
用 板书
三、机械能与其他形式的能的转化
1．水能和风能是机械能
展示图片或视频
请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能。
讲授
水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能。
展示
展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。
在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能。

观看
了解机械能与其他形式能的转化。
观看，思考分析
了解水能的破坏性释放造成灾害。
思考
基于观看的内容思考问题。
提高学生合理利用能源、保护环境的意识。
课堂小结 教师活动 学生活动 设计意图
小 结 总结
什么是机械能？
二、动能和势能可以相互转化 聆听，总结
反馈练习 教师活动 学生活动 设计意图
练
习
引导学生讨论
试从能量角度分析“不尽江河滚滚流，流的都是煤和油”中的道理。 讨论 将能量、做功、能源结合起来，宣传节能意识，倡导绿色能源。
引导学生看书
能量之间的转化通常通过做功来实现 读书 能量转化的多少可以用做功多少来度量。
板书设计
第4节 机械能及其转化 一、机械能
动能、势能统称为机械能；
二、机械能的转化
动能和势能能够相互转化；
三、机械能与其他形式的能的转化
1．水能和风能是机械能；
2．在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能。

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