第4节 机械能及其转化.doc

第十一章 机械能
第4节 机械能及其转化

【教学目标】
知识与能力：
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；
3．能的利用。
过程与方法：
通过体验和观察，了解机械能的转化，及机械能与其他形式能的转化。
情感态度与价值观：
通过探究，培养合作意识。渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
【教学重点】
理解动能和势能的转化。
【教学难点】
理解动能和势能的转化。
【教学准备】
多媒体课件、滚摆、单摆、教科书第74页的“罐子”。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学环节及内容
教师活动
学生活动
一、 情景引入

播放蹦极视频片断，问：蹦极好玩吗？在跳下的过程中人的重力势能和动能如何变化？

大家要想进一步了解动能和势能的转化，本节课我们来学习：第4节机械能及其转化。（板书）

学生非常兴奋，注意力非常集中。

利用蹦极的片断效果非常好，学生在感到非常“刺激”的同时，产生了了解能量转化的愿望。
进一步思考为什么？

二、进行新课

机械能

机械能守恒

滚摆

单摆

机械能守恒

根据所学内容解释现象。

过山车

风能和水能

利用

危害

人造地球卫星的机械能转化

一、机械能
物理学中把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。这句话有两层意思，一是说机械能由动能和势能组成，二是说机械能的大小等于动能和势能的总和。
板书：
一、 机械能
1．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
2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
二、机械能守恒
【演示实验】
请学生观察滚摆和单摆的运动，思考滚摆和单摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？

1、观察“滚摆”运动过程(见教材图11.4-2甲)。分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在最高点
某值

下降时

最低点时

上升时

结论：
2、观察“单摆”运动过程(见教材图11.4-2乙)。分析它的能量变化。
运动阶段
质量
速度
高度
动能
重力势能
在最高点A
某值

从A到B

最低点B

从B到C

在最高点C

从C到B

最低点B

从B到A

结论：
3、分析“张弓射箭”过程。分析它的能量变化。
运动阶段
箭的质量
箭的速度
弓的形变
箭的动能
弓的弹性势能
松手前
50g
小
大
小
大
松手后
50g
大
小
大
小
结论：
【总结】如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
板书：
1．动能和势能能够相互转化
2．机械能守恒
【学习致用】
（1）根据过山车的图片，请学生分析图中的过山车具有什么能？过山车为什么能够不断地翻滚？
动能和重力势能，升高时动能转化为重力势能，下降时重力势能转化为动能。

（2）蹦极时，在跳下的过程中人的重力势能和动能如何变化？
三、水能和风能的利用。
展示图片或视频：利用

请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能。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：危害
展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。

四、人造地球卫星的机械能转化
播放人造地球卫星的动画，问：
人造地球卫星离地面有时远有时近，势能如何变化的？动能呢？真空如果不受阻力则：
近地点：动能最大，势能最小；
远地点：动能最小，势能最大。

【小实验】
罐子从斜面上滚下，会有什么出人意料的现象？请同学们解释。

学生看课本了解机械能。
只有势能或动能时也具有机械能。

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

老师引导学生：
1、滚摆下降时：高度逐渐降低,速度越来越大,重力势能逐渐减小,动能越来越大，重力势能转化为动能。
滚摆上升时：高度逐渐增大,速度越来越小,重力势能逐渐大,动能越来越小，动能转化为重力势能。

让学生说说单摆的能量转化。
2、单摆

让学生学习分析动能和势能的转化问题。

学生“张弓射箭”
能量变化

突出本节课的重点。说明势能可以转化为动能，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且守恒。

重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。

水能和风能也是机械能

了解机械能与其他形式能的转化。

还有别的利用自然界中机械能的例子吗？潮汐

了解事物有两面性

机械能守恒。

动能和势能相互转化。

动能、重力势能、弹性势能相互转化。

三、课堂小结

这节课你学到了什么？如何利用压强与流速关系解释现象？
学生回顾本节知识要点
四、课堂检测
老师巡视、讲评，注意辅导接受慢，的学生。
完成检测题
见附件1
五、布置作业
复习本节内容并完成课后练习题。
课后完成

【板书设计】
第4节 机械能及其转化

7

 一、机械能
1．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
2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
二、机械能转化与守恒
1、动能和势能能够相互转化
2．机械能守恒：当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
三、水能和风能和利用
1、利用
2、危害

课后反思：
一、案例的“亮点”
1.利用“蹦极”或是“过山车”的视频引入，极大激发了学生的好奇心。
2.采用列表的方式使学生更加理解了机械能的转化问题。
二、教学中易出现的问题
1.教学过程中做了“滚摆”（可以类比“悠悠球”）和“罐子从斜面上滚下”的实验，课下要准备好，并试用一下，保证课上好用。
2.由于本节主要是概念的理解，注意多举例解释。
3.防止一些学生只看热闹不参与思考、讨论和理论解释。
附件：
课堂检测
1. 在下列过程中，物体动能转化为势能的是（ ）
A. 拉弯的弓把箭射出去 B. 秋千从高处落向低处
C. 冰雹从天而降 D. 向上抛出的石块在空中上升
2. 打桩机的重锤自由下落时，它的 （ ）
A. 动能不变，势能不变 B. 动能增大，势能不变
C. 动能增大，势能减小 D. 动能减小，势能增大
3、小松去百货大楼购物，自动扶梯把她从一楼匀速送到二楼的过程中，她的
A. 动能增大，重力势能增大，机械能增大
B. 动能增大，重力势能增大，机械能不变
C. 动能不变，重力势能增大，机械能不变
D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大
4. 现在许多商店和宾馆都安装了弹簧门，弹簧门在被推开后能自动关闭。关于门在自动关闭过程中能的转化的下列说法，正确的是（ ）
A. 弹簧的弹性势能转化为门的动能
B. 门的动能转化为弹簧的弹性势能
C. 门的势能转化为弹簧的动能
D. 弹簧的动能转化为门的势能
5. 一架匀速上升的直升飞机，它的………………………………………（ ）
A. 动能增加，重力势能不变 B. 动能不变，重力势能增加
C. 动能和重力势能都增加 D. 动能不变，机械能也不变
6. 下列自然灾害中，主要有机械能造成的破坏的是……………………（ ）
A. 大火烧毁房屋 B. 干旱使庄稼枯死
C. 洪水冲垮堤坝 D. 汽油燃烧爆炸
7、如图所示，绳的一端拴一小球，另一端悬于固定点，用手把小球拉到A点后松开，小球便摆动起来，在摆动过程中。小球的重力势能在________点最大，在________点最小；小球的动能在________点最大，在________点最小。
8、如图所示，某运动员做“蹦蹦床”运动，试分析他从下落接触到“蹦蹦床”到被弹起后上升的过程中能量的变化情况。