机械能的转化教学设计.doc

机械能的转化教案
一、教学目标：
1．知识与能力
（1）能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象．
（2）初步了解机械能守恒的含义．
2．过程与方法
（1）通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程．
（2）动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理．
3．情感态度与价值观
（1）关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识．
（2）乐于参加观察、实验、制作等科学实践．
二、教学重点与难点：
能量守恒的理解和动能和势能的转化．
三、教学器材：教材，多媒体电子白板
四、教学课时：1课时
五、教学过程：
引入新课
通过电子白板展示上一节课学过的知识，让学生来进行解答，达到一个复习的目的。在学生展示自己的结果之后，老师引导学生进入自主探讨的环节。
实验1：滚摆实验。
让学生观看滚摆实验的视频，引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。
仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。
实验2：单摆实验。
学生观看视频，分析整个过程中动能和势能的变化情况，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。
综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。
教师在此提问：势能分为什么能和什么能？
既然动能和重力是势能可以发生转化，那么动能和弹性势能可以发生转化吗？由此引导学生进入弹性势能和动能的转化的自主探究。
实验3：弹性势能和动能的相互转化。
观看视频，分析并得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。
自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观，例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。有些事例比较复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？（板画足球轨迹，依图分析）首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。很明显，在上升过程中足球的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能；在下降阶段重力势能转化为动能。
通过电子白板向学生展示现实生活中的实例，让学生来分析其能得转化，从而达到巩固的目的。
人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。
人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。（出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。它在近地点时，速度最大，动能最大；此时离地面最近，重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大，动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时，重力势能向动能转化。在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。
通过多个事例的讲解引出机械能守恒定律，但要强调的是忽略其他的能，只考虑动能和势能的相互转化的时候，机械能是守恒的。
在出示相关的事例后，电子白板展示课堂练习。物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外，还可以在机械能和其他形式的能量间转化。
最后进行小结和布置作业。
小 结：
1、动能与重力势能的相互转化
2、动能和弹性势能的转化
3、机械能守恒定律
板书设计：
第五节 机械能及其转化
一、机械能的转化
动能——势能
势能——动能
二、机械能守恒定律：
教学后记：