《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》名師教案

1、PAGE13第四節(jié)機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1課時(shí)新授課宜昌市九中蔣曉霞【核心素養(yǎng)】觀察動能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力，觀察和分析問題的能力。關(guān)心機(jī)械能與人們生活的聯(lián)系，有將機(jī)械能知識應(yīng)用于日常生活的意識。了解我們的城市特點(diǎn)優(yōu)勢更加熱愛我們的城市?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1、知道機(jī)械能，利用實(shí)驗(yàn)分析認(rèn)識物體動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,能解釋一些有關(guān)動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。2、初步了解機(jī)械能守恒的含義。3、了解水能和風(fēng)能【教學(xué)重點(diǎn)】動能和勢能的轉(zhuǎn)化?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】分析事例中動能和勢能的轉(zhuǎn)化?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】滾擺、單擺、重錘、弓箭、彈簧、小球、細(xì)線、水輪、塑料桶、塑料管、吹風(fēng)機(jī)、多媒體。

2、【教學(xué)過程】主要教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動課前登陸優(yōu)教平臺，發(fā)送預(yù)習(xí)任務(wù)完成本節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)，反饋預(yù)習(xí)情況一、提問請問同學(xué)們想在這節(jié)課里知道什么（設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，引出本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)。）什么是機(jī)械能，動能和勢能能否轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過程遵循什么規(guī)律。二、復(fù)習(xí)回顧三幅圖片分別復(fù)習(xí)動能、重力勢能、彈性勢能，為本節(jié)課奠定知識基礎(chǔ)。學(xué)生欣賞圖片思考回答：運(yùn)動汽車具有什么能與什么因素有關(guān)運(yùn)動汽車具有動能，與質(zhì)量和速度有關(guān)；舉高的重錘具有什么能與什么因素有關(guān)舉高的重錘具有重力勢能，與質(zhì)量和速度有關(guān)；三、新知講解（一）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化1、機(jī)械能：是動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。單位：

3、焦耳（J）壓縮和拉伸的彈簧具有什么能與什么因素有關(guān)壓扁的橡皮泥是否具有彈性勢能（強(qiáng)調(diào)彈性勢能產(chǎn)生原因彈性形變。）【歸納總結(jié)】可見：一個(gè)物體可以即具有動能，又具有勢能。我們把動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。當(dāng)物體同時(shí)具有動能和勢能時(shí)，它的機(jī)械能大小就等于動能和勢能的和。（設(shè)計(jì)意圖：通過簡單的回顧，使學(xué)生形象感知機(jī)械能的規(guī)定。壓縮和拉伸的彈簧具有彈性勢能，與彈性形變量有關(guān)，壓扁的橡皮泥不具有具有彈性勢能，它發(fā)生塑性形變。思考、口答?？偨Y(jié)、體會。2、設(shè)疑導(dǎo)入這是真的嗎演示鋼球砸玻璃,砸不碎接著播放視頻質(zhì)量為50g的雞蛋能否砸碎厚度為5mm的玻璃，雞蛋哪里來的能量怎樣增大能量（播放視頻）仔細(xì)觀察

4、，思考現(xiàn)象發(fā)生的原因。猜測：重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。3、分組實(shí)驗(yàn)，合作探究1）動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化分組實(shí)驗(yàn)：滾擺說明了：動能與重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。教師介紹正確使用方法，布置探究任務(wù)，觀察重點(diǎn)。（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，規(guī)則以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究同時(shí)進(jìn)行比賽，小組討論完成導(dǎo)學(xué)案自主評價(jià)1,2。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后選派優(yōu)勝小組代表展示，其他小組評價(jià)，落后小組將面臨終極懲罰。）【實(shí)驗(yàn)】滾擺的運(yùn)動。（優(yōu)教提示：請打開素材“動畫演示：滾擺”）展示滾擺，把擺繩纏繞到最高點(diǎn)靜止釋放。引導(dǎo)學(xué)生注意觀察滾擺在運(yùn)動過程中速度和高度的變化，思考動能和勢能是如何變化的【深入分析】（1）釋放前滾擺具有什么能（2）釋放后觀察滾擺的高度、

5、速度、是如何變化的動能和勢能大小變化（3）滾擺運(yùn)動中存在能量是如何轉(zhuǎn)化的【歸納總結(jié)】滾擺實(shí)驗(yàn)有力證明了動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化【實(shí)驗(yàn)】展示單擺，分析：重物從最高點(diǎn)A運(yùn)動至B、從最低點(diǎn)B到最高點(diǎn)C過程能量的轉(zhuǎn)化。（優(yōu)教提示：請打開素材“演示動畫：動能勢能的轉(zhuǎn)化”）總結(jié)：滾擺和單擺實(shí)驗(yàn)都有力說明了動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。學(xué)生觀察、分析、思考擺輪能量的變化。說出觀察到的現(xiàn)象下降時(shí)：速度變大；上升時(shí)：速度減小。下降過程中高度降低，速度變大。因而勢能減小，動能變大。上升過程中高度變大，速度變小。則勢能變大，動能變小。下降過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；上升過程中，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。理解、體會。觀察實(shí)

6、驗(yàn)。思考回答：下降A(chǔ)到B:勢能轉(zhuǎn)化為動能。上升B到C:動能轉(zhuǎn)化為勢能。從生活走向物理解釋生活中問題動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化實(shí)例，（設(shè)計(jì)意圖：通過解釋過山車的回顧，使學(xué)生將所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為處理生活實(shí)際能力。）例如：過山車【啟發(fā)引導(dǎo)】：既然動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么動能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎學(xué)生解釋過山車動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化等。2）動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化【知識引橋】展示玩具弓箭，問一名學(xué)生怎樣讓見飛出引導(dǎo)學(xué)生注意觀察此學(xué)生的做法。問：為什么要拉弓射出后，放手后，弓的彈性勢能哪里去了歸納：拉彎的弓具有彈性勢能，松手后轉(zhuǎn)化為箭的動能。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn);體驗(yàn)一個(gè)物體彈性勢能，轉(zhuǎn)化為另一物體的

7、動能。怎樣讓靜止小球運(yùn)動活動：學(xué)生利用弓射出一個(gè)箭。學(xué)生觀察了解游戲里的能量轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)化為箭的動能。觀察實(shí)驗(yàn)。思考回答：彈簧具有彈性勢能，松手后轉(zhuǎn)化為小球的動能。學(xué)生演示認(rèn)真觀察3）動能和重力勢能彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化此處，綜合性強(qiáng)，設(shè)計(jì)為分組討論學(xué)習(xí)要求：先獨(dú)立思考，然后小組交流討論完成自主評價(jià)4。并選派代表回答。分析：皮球下降：_能轉(zhuǎn)化為_能。與地碰撞：_能轉(zhuǎn)化為_能?；謴?fù)原狀：_能轉(zhuǎn)化為_能。皮球上升：_能轉(zhuǎn)化為_能。它們在運(yùn)動過程中的能量轉(zhuǎn)化。（二）機(jī)械能守恒守恒條件：只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒?！九霰菓土P】鐵鎖擺回時(shí)會碰到你的鼻子嗎引導(dǎo)學(xué)生注意觀察現(xiàn)象?！?/p>

8、現(xiàn)象反思】這表明鐵鎖的機(jī)械能總量變大還是變小為什么假設(shè)沒有阻力,會怎么樣呢（觀看動畫）點(diǎn)評歸納：如果只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。實(shí)際生活中，在機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化過程中，往往要克服摩擦力，使機(jī)械能總和減小。【強(qiáng)調(diào)】可見機(jī)械能守恒的條件：只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。一般指不計(jì)摩擦阻力等。沒有打到鼻子，鐵鎖越擺越低。變小，有空氣阻力和摩擦。若沒有阻力，機(jī)械能不變。理解、體會機(jī)械能守恒的條件。討論交流：由于摩擦等原因，機(jī)械能總量減小。理解、體會。（三）水能和風(fēng)能的利用講述：自然界的流水和風(fēng)蘊(yùn)含巨大的能量。（展示圖片）簡紹古人運(yùn)用水能，及我們的城市特點(diǎn)優(yōu)勢更加熱愛我們的城市

9、，對學(xué)生進(jìn)行情感態(tài)度價(jià)值觀教育播放視頻1自然界的流水和風(fēng)都是具有大量的天然資源。展示水輪車，怎樣讓它轉(zhuǎn)動，怎樣讓他轉(zhuǎn)的更快。動畫展示水電站的能量轉(zhuǎn)化。2修筑攔河壩可以提高壩前上游的水位，水位越高，水的重力勢能越。這樣水從壩上落下時(shí)轉(zhuǎn)化成的，水推動壩下方的水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)。還有什么方法讓輪車轉(zhuǎn)動流動空氣，展示吹風(fēng)機(jī)吹輪機(jī)。學(xué)生回答：抬高塑料桶，抬高水位。水的重力勢能越大。這樣水從壩上落下時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化成的水動能，水推動壩下方的水輪機(jī)轉(zhuǎn)動，水的動能轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)動能。解決本節(jié)課開頭的問題學(xué)完這節(jié)課，請同學(xué)回答質(zhì)量為50g的雞蛋能否砸碎厚度為5mm的玻璃，雞蛋哪里來的能量怎樣增大能量學(xué)生：雞蛋具有動能，從重力勢能轉(zhuǎn)化，可以增大高度，增大重力勢能五、課堂小結(jié)：回顧本節(jié)課的探究組織學(xué)生回顧所學(xué)，本節(jié)課的收獲。