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1、 机械能的转化教学设计 阿城四中 张文丽一、教学目标1.知识与技能（1)知道动能和重力势能、动能和弹性势能是可以相互转化的。（2）学会分析、理解动能和势能是如何转化。（3）学会解释一些有关动能和势能相互转化的简单物理问题。2.过程与方法通过实验探究和事例分析来理解动能和势能的相互转化。3.情感、态度与价值观通过学习，培养学生的科学情感；培养学生的观察、分析能力。二、教学重、难点分析、理解动能和势能如何相互转化。三、教具准备多媒体课件四、教学过程【复习提问】1.什么样的物体具有动能？动能大小与哪些因素有关？具体什么关系？你能否举例说明？2.什么样的物体具有重力势能？重力势能大小与哪些因素有关？具
2、体什么关系？你能否举例说明？3.什么样的物体具有弹性势能？弹性势能大小与哪些因素有关？具体什么关系？你能否举例说明？【引入新课】教师：（放映幻灯片）高高低低、荡来荡去的秋千给我们的感觉如同在飞；弯弯曲曲的滑滑梯，一定留下你童年的回忆；宛如蛟龙的过山车有过多少人的惊叫和刺激！你知道他们的速度为什么有这么多的变化吗？其中又有怎样的能量转化呢？就我们带着这个问题开始今天的学习!【讲授新课】一、滚摆实验分析：（放映动态幻灯片）教师演示：滚摆运动。学生观察：滚摆运动情况。师：滚摆在运动过程中具有能量吗？生：有。师：是什么能量？生：动能和重力势能。师：滚摆在运动过程中，速度有没有变化？怎样变化？高度有没有
3、变化？又怎样变化？再现滚摆运动，学生继续观察后回答：滚摆向下运动时，速度越来越大，高度逐渐降低；滚摆在向上运动时，速度越来越小，高度逐渐升高。师生一起分析：（1）滚摆在运动过程中，质量会不会改变？（2）滚摆在向下运动过程中，动能怎样变化？重力势能怎样变化？（复习影响动能大小和影响重力势能大小的因素分别有哪些，然后再进行分析）（3）滚摆在向上运动过程中，动能怎样变化？重力势能怎样变化？师生一起归纳：滚摆在向下运动过程中，动能增大，重力势能减小；滚摆在向上运动过程中，动能减小，重力势能增大。师：动能从哪里获取能量，才会增加？重力势能又慢慢的去了哪里，才会逐渐减少呢？生：思考，议论师：原来，自然界中
4、的能量不会凭空创生，也不会凭空消灭。它只能从一个物体转移到另一个物体上；或者从一种形式转化为另一种形式，在转化或转移的过程中，能的总量保持不变。滚摆在向下运动过程中，重力势能逐渐转化为动能，所以，重力势能逐渐减小而动能逐渐增大。滚摆在向上运动过程中，动能逐渐转化为重力势能，所以，动能逐渐减小而重力势能逐渐增大。二、单摆实验分析：（放映动态幻灯片）师：演示单摆球摆动。生：观察单摆球的运动情况后分析其能量转化问题。生：分析过山车中的能量转化问题。师：动能和弹性势能之间能不能相互转化呢？生：思考，议论三、皮球落地分析：（放映动态幻灯片）师：我们一起先想想皮球落地的情况，分析一下它在各个不同的情况下都
5、具有什么能？各种能量又发生了怎样的变化？是否存在能量转化？生：讨论，交流 （1）篮球从空中自由下落；（2）撞击地面；（3）往上弹起；（4）往上运动。以上四种情况中能量如何转化？师：演示（1）不拉弹弓的橡皮筋时，不能把小石头弹出；（2）拉伸弹弓的橡皮筋，放手后，橡皮筋把小石头弹出。师生分析得出：拉伸橡皮筋时，橡皮筋具有弹性势能。放手后，橡皮筋的弹性势能转化为小石头的动能。说明弹性势能可以转化为动能。师：演示运动的小铁球撞击螺旋弹簧，小铁球的速度减小，弹簧收缩。师生分析得出：运动的小铁球撞击弹簧，速度较小动能减小；弹簧发生弹性形变，具有弹性势能。说明动能也可以转化为弹性势能。师生一起总结：动能和重
6、力势能可以相互转化，动能和弹性势能也可以相互转化，也就是说，动能和势能可以相互转化。师：我们把动能和势能统称为机械能。机械能=动能+势能，当机械能没有转化为其他形式的能时，动能+势能的总量不变。也就是说，机械能守恒。师：同学们有没有注意过，刚才在演示实验中，滚摆每次上升的高度是否相同？（再现实验，学生观察）生：滚摆上升的高度逐次降低。师：为什么？生：思考，议论师：冬天，手冷了，我们用两手搓搓，会感觉怎么样？生：暖和。师：对了，摩擦可以生热。当滚摆的轴与吊线摩擦时也会生热，这时，就有部分的机械能转化为热能了。机械能减少了，所以滚摆上升的高度就会逐次降低。这时，机械能就不守恒了。四、拓展：人造地球
7、卫星的绕日飞行过程中的能量转化情况（放映动态幻灯片）五、师生本节小结六、课堂巩固练习：1.人把重50 N的货物举高2 m,人对物体做功_ J.人做功的结果增加了物体的_能.2.在横线上的空白处填写出机械能的转化.建筑工地上，打桩机的重锤下落过程中，将_能转化为_能.发条玩具汽车在平地上运动过程中将_能转化为_能.用手向上抛出的石块，在上升过程中将_能转化为_ 能.荷兰古老的风车成了世界闻名景观，它将_能转化为_能.3.如下图所示，一个小球用细线挂在O点，轻轻一推就来回摆动，它在_点时势能最大，在_ _点时动能最大.4.一个小球落到一个弹簧片上后被再次弹起，则它刚离开弹簧片时，转化为小球动能的是
8、 ( )A.小球内能 B.小球和弹簧片的弹性势能C.小球的重力势能 D.弹簧片振动时的动能5.飞机在高空中沿水平方向匀速飞行，同时向地面空投物品，飞机空投物品前后，飞机的 动能和重力势能变化情况是( )A.动能增加，势能减小 B.动能减小，势能增加C.动能和势能都减小 D.动能和势能不变6.在以下物品中，具有重力势能最大的是( )A.放在一楼窗台上是质量为4 kg的石块B.放在三楼窗台上是质量为3 kg的一盆水C.放在四楼窗台上是质量为3 kg的一盆花D.放在五楼窗台上是质量为1.5 kg的球鞋7.足球落地又弹起的过程中，有关能量转化的正确说法是( )A.下落时，动能转化为重力势能B.着地时，
9、弹性势能转化为动能C.反弹时，没有能量转化D.上升时，动能转化为重力势能8.跳水运动员跳水时，在跳板上跳起升高的过程中，下列关于能的转化正确的是( )A.跳板的弹性势能直接转化为人的重力势能B.跳板的动能转化为人的重力势能C.人的重力势能转化为人的动能D.跳板的弹性势能先转化为人的动能，人的动能再转化为人的重力势能9.体积相等的实心铁球和铜球，在同一水平面上运动，铁球的速度小于铜球的速度，则关 于两球动能大小的说法正确的是( )A.铁球的动能大 B.铜球的动能大C.一样大 D.无法确定10.物体沿粗糙的斜面匀速下滑，关于此过程说法正确的是( )A.重力势能转化为动能，机械能不变B.动能转化为重力势能，机械能不变C.重力势能减小，动能不变，机械能减小D.重力势能、动能和机械能都不变11.跳蹦床的过程中能量是怎样转化的？12.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能量的转化？假设没有阻力,会怎么样呢? 七、布置作业寻找生活中的动能与势能之间发生相互转化的例子。