第4节 机械能及其转化

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1、第4节机械能及其转化【教学目标】一、知识与技能1.理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，知道机械能守恒的条件.2.了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用.3.能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象.二、过程与方法通过观察和实验,认识动能和势能的转化过程，分析人类对机械能的实际应用.三、情感、态度与价值观1.通过介绍利用水能、风能发电的实例使学生认识到物理知识在实际生产、生活中得到了广泛的应用.2.培养学生关注生活、关注科技的良好意识，激发学生的求知欲.【教学重点】动能和势能的相互转化

2、分析.【教学难点】机械能守恒【教具准备】滚摆、铁锁、细绳、细线、铁架台、溜溜球、钢球、带弹簧的斜面、多媒体课件等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师操作溜溜球，吸引学生注意.并请学生思考，溜溜球在松手后，为什么能够不停地上下来回运动？（切回主题）生：因为溜溜球具有能量，在运动过程中有能量的转化.师前一节课我们学习了动能和势能，这一节课我们就一起来探究动能和势能的转化.【进行新课】机械能及其转化1.探究滚摆中动能和势能的变化教师出示滚

3、摆（参照教材P71页《想想做做》的图11.4-2甲），并简单介绍滚摆的构造及实验的操作方法.实验前教师应事先在摆轮的侧面某处涂上红色标志，并提醒学生观察红色标志，可以判断摆轮转动的快慢，同时观察滚摆的高度如何变化,分析动能、重力势能如何变化.生讨论并回答，师引导学生分析并叙述：开始释放滚摆时，滚摆在最高点静止，此时滚摆只有重力势能，没有动能.滚摆下降时其高度降低，重力势能减少；滚摆旋转着下降，而且越转越快，其动能越来越大.滚摆到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小.在滚摆下降的过程中，其重力势能逐渐转

4、化为动能.然后仿照上述分析，教师引导学生回答滚摆上升过程中的能量转化：上升过程中，滚摆的动能逐渐转化为重力势能.教师总结：滚摆上下摆动的过程中，动能和重力势能相互转化.2.机械能及其相互转化教师引导学生做教材P71页《想想做做》图11.4-2乙中的实验，并请学生分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化.生：图乙中，小球在A点时，具有重力势能，向下运动到B点的过程中，高度减小，速度增大，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能；由B点向C点运动的过程中，速度减小，高度增大，动能变小，重力势能增大，动能转化为重力势能；由

5、C点运动到B点的过程中，高度减小，速度增大，重力势能变小，动能增大，重力势能转化为动能；再由B点向A点运动的过程中，速度减小、高度增大，动能变小，重力势能增大，动能转化为重力势能.教师总结：从上面这两个实验探究的分析中可以看出，它们的共同特点是动能和势能之间相互转化.动能、重力势能、弹性势能统称为机械能.（可再次强调动能是物体运动具有的能量，势能是存储着的能量）板书：(1)动能、重力势能、弹性势能统称为机械能.(2)动能和势能之间可以相互转化.机械能守恒教师请一个学生参与进行教材P72页《想想做做》实验.强调他头千万不

6、要移动，保持镇定（活跃气氛，其他同学替他捏把汗）.请其他学生注意观察，并认真分析、思考.实验后，学生回答，教师点评：由于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功，机械能不断减小，因此，上升的高度越来越小，不会碰到鼻子.师要是没有阻力的话，那么铁锁再次摆回的高度与原先的高度相同吗？生：相同.师为什么？生：机械能总量没有变化.板书：如果只有动能和势能相互转化时，那么机械能的总和不变，即机械能守恒.例题（多媒体展示）如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（）A.小球在A处的

7、动能等于在D处的动能B.小球在A处的动能大于在D处的动能C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能解析：小球在运动过程中由于忽略空气阻力和摩擦力，所以小球的机械能保持不变，只是在动能与重力势能之间相互转化.由A到B和由C到B过程中重力势能转化为动能，而由B到C和由B到D过程是动能转化为重力势能，在机械能保持不变的情况下，D处高度小于A处高度，故A处小球的重力势能大于D处小球的重力势能，所以D处小球的动能大于A处小球的动能，正确的选项只有D.答案：D师用多媒体课件展示教材P73页《科

8、学世界》——“人造地球卫星的机械能转化”，引导学生关注科技、热爱科技，激发学生的科学创新精神.同时请同学们分析,机械能如何变化的？水能和风能的利用教师播放“水力发电厂”和“风力发电厂”的照片或视频，简单介绍我国和本地水能、风能开发的成就，引导学生思考水力发电机和风力发电机工作的时候，能量是如何转化的.教学提示：关于自然界中机械能“