江西省吉安县凤凰中学九年级物理全册 15.5 机械能及其转化教案 新人教版 (2).doc

第五节 机械能及其转化教学目标：（一）知识与技能1. 知道机械能包括动能和势能2. 能用实例说明动能和势能之间可以相互转化；能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。3. 初步了解机械能守恒的含义。（二）过程与方法观察滚摆的运动、从高处滚下的小球、铁锁的摆动等，分析其具有的能及其变化，理解机械能可以相互转化。（三）情感、态度与价值观通过分析物体的能量及其变化，增强学生分析问题、解决问题的能力，培养将机械能的知识应用于日常生活的意识。教学重点：机械能的概念，机械能的相互转化。教学难点：机械能的相互转化。教学用具：滚摆、斜槽、小球、铁锁等。教学过程：（一）复习提问手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？（二）引入新课学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粒笔头具有什么能量？继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？ （三）进行新课实验1：滚摆实验展示动能和重力势能间的相互转化出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应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，可以判断滚摆转动的快慢。引导学生复述并分析实验中观察到的现象。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，役有动能。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，其重力势能逐渐转化为动能。滚摆到达最低点后，会继续转动，这时，滚摆位置会越来越高，重力势能逐渐增加，速度会随高度上升越来越小，动能逐渐减少，在滚摆上升过程中，其动能转化为重力势能。结论：动能和重力势能是可以相互转化的。实验2：斜槽实验展示动能和弹性势能间的相互转化演示图2动能和弹性势能的转化实验。让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。然后，依据下图，甲乙图和乙丙图分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。分析：木球接触弹簧，弹簧开始被压缩，随弹簧的缩短，弹性势能增加，速度减小，动能减小，动能转化为弹性势能。木球到达乙图位置时，弹簧形变最大，弹性势能最大，木球速度为零，木球动能为零。弹簧开始弹出木球，到达丙图位置时，木球速度达到最大，动能最大。在弹簧弹出木球的过程中，弹性势能转化为动能。 甲 乙 丙图2结论：动能和弹性势能之间也可以相互转化。引导学生观察或探究图14.22三幅图中，能量是怎样变化的？又是怎样转化的？学生讨论，老师总结。动能和势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量；势能是存储着的能量。动能和势能可以相互转化。 如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。图3abc实验3 模拟单摆实验如图3所示，把铁锁接近刚好贴着自己的鼻子，松开手后，头保持不动，铁锁由a点沿弧线abc运动到c点，然后从c点往回摆动，提醒学生注意观察铁锁有没有碰到鼻子，铁锁摆动的幅度如何变化？学生相互交流讨论，并达成共识。图4（1）铁球由a经b摆动到c的过程中，重力势能先减小后增大，动能先增大后减小；b处动能最大，重力势能为零，c处动能为零，重力势能最大。（2）铁球由c经b摆动到a的过程中，重力势能先减小后增大，动能先增大后减小；b处动能最大，重力势能为零；a处动能为零，重力势能最大。（3）若考虑空气阻力，铁锁最终会停下来，原因在于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功，铁锁的机械能总量会减小。思考：“嫦娥一号”卫星绕地球运转的椭圆轨道如图4所示，在由b点到a点的运动过程中，动能和势能如何变化？（四）课堂小结1. 动能和重力势能是可以相互转化的。2. 弹性势能和动能是可以相互转化的。3. 机械能转化和守恒定律4. 在动能和势能相互转化的过程中，如果不考虑空气阻力，机械能的总量保持不变。（五）布置作业1. 我们小时候都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞，你知道其中能量的转化吗？对于图中荡秋千的小孩，下列分析错误的是（ ）a小孩在a点具有最大动能b小孩在b点势能最小c小孩从b荡到c的过程中，动能转化为势能d如果没有能量损失，他将一直荡下去2. 将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手，会发现圆珠笔将竖直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程中有关能量转化的分析，正确的是（ ）a动能重力势能弹性势能 b内能动能重力势能 c弹性势能动能重力势能 d