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第 4 节 机械能及其转化
【教学目标】
知识与技能:
1.理解动能、势能的相互转化。
2.能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
过程与方法:
通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
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.对学生进行爱国主义教育。
【教学重难点】
重点:
理解动能、势能的相互转化。
难点:
理解动能、势能的相互转化。
【教学准备】
单摆、滚摆、弹弓、石块、多媒体课件等。
【教学方法】
讲授法、演示法、问题启发法、归纳总结法。
【教学过程】
(一)创设情境,引入新课
播放过山车的视频动画。
教师:游乐场中惊险刺激的过山车,能让你尖叫,但你是否想过在你尖叫的背后,它是怎样运行起来的呢?
过山车在高台上只有重力势能,但是到了轨道的底端却有了动能,而重力势能变小了,可见动能和势能是可
以相互转化的,我们这节课就来学习机械能及其转化。
(二)进行新课- 2 -
1.机械能及其转化:
(1)教师介绍机械能的定义,引导学生举例分析机械能等于动能和势能的总和。
(2)滚摆实验。
出示滚摆,并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志,告诉学生观察颜
色标志,可以判断摆轮转动的快慢。
让学生观察时注意现象:
①滚摆下降时,高度的变化,速度的变化。
②滚摆上升时,高度的变化,速度的变化。
分析现象:
老师根据所展示的实验,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。重力势能是越来越少的,动能越来越多了,进而引导学生认识到势能向
动能转化。学生自己分析出上升时能量的转化。
(3)单摆实验。
根据单摆的实验,学生总结能量的转化过程。
结合滚摆实验和单摆实验,说明动能和重力势能是可以相互转化的。
(4)弹性势能和动能的相互转化。指导学生分析讨论弹弓把石块弹出时,动能和弹性势能的变化,得出:动能
和弹性势能也是可以相互转化的。
学生列举自然界中动能和势能相互转化的事例。
(5)机械能守恒。
教师指出,大量的研究结果表明,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。
2.水能和风能的利用:
学生阅读课本总结出水能和风能的利用。- 3 -
(1)古代水能和风能的利用。
(2)现代水能和风能的利用。
3.人造卫星:
可以让学生自学课文,了解人造卫星在环绕地球运转时的能量转化。重点解释势能的大小取决于距离地球
的远近。在近地点,势能小,则动能大,也就是运行速度大。在远地点,势能大,动能就小,也就是运行速度小。
(三)课堂小结
请同学们总结一下,本节课你学到了哪些知识,有哪些收获?
【教学板书】
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的统称。
2.机械能的转化:
(1)滚摆在运动过程中动能和势能的转化。
(2)单摆在运动过程中动能和势能的转化。
3.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,机械能是守恒的。
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