第4节　机械能及其转化 (3).doc

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分析.【教学难点】机械能守恒【教具准备】滚摆、多媒体课件等.【教学课时】1课时【新课引入】教师播放蛇形摆视频，吸引学生注意.并请学生思考，蛇形摆从高处落下后，为什么能够不停地上下来回运动？（切回主题）生：因为蛇形摆具有能量，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.机械能教师播放图片飞行中的飞机具有动能和势能、跳水运动员具有动能和重力势能，引出动能和势能统称为机械能。学生思考：a.图示中弓的弹性势能到哪里去了？ b.举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？引出机械能的转化。2. 机械能的转化 （1）、动能和重力势能之间的转化 师引导学生分析并叙述：弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能； 自由下落的球，重力势能转化成动能。出示滚摆（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）、动能和弹性势能之间的转化 教师引导学生做想想议议 分析小球从斜面上滚下到最后挤压弹簧过程中动能和势能是怎样相互转化的。师生一同总结：小球从斜面上滚下来，高度变小，重力势能减小，速度变快，动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能;在小球与弹簧碰撞后，小球速度减小，动能变小，但此时弹簧受到小球的挤压作用，发生弹性形变，因而弹性势能变大，所以这个过程为动能转化为弹性势能.板书：动能和势能之间可以相互转化. 机械能守恒根据滚摆机械能flash动画演示，结合上述所举事例得出结论：当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变，即机械能守恒。教师引导学生思考教材P72页想想做做实验：铁锁会打到鼻子吗？生讨论得出结论：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.引导学生思考：图中的过山车具有什么能？过山车为什么能够不断地翻滚？ 生：重力势能、动能，重力势能和动能在不断的转化。 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“风能”和“水能”的利用，这部分教学内容建议利用阅读和讨论相结合的教学方式进行，要求学生从动能与势能及其相互转化的知识入手：了解自然界中常被人们利用的机械能的种类；了解人们是怎样利用这些风能和水能的，利用的价值和前景如何；分析水轮机和风车的工作原理和水电站堤坝的作用，讨论中应引导学生把重点放在能的转化上而不必去研究水轮机和水电站等的结构细节.有条件的学校，可以组织学生参观一个小水电站.教师总结：水力发电机工作时是将水的势能（或机械能）转化为电能；风力发电机工作时是将空气的动能（或机械能）转化为电能.目前节约能源、开发能源是人类面临的重大课题，而风能和水能是自然界中最常见的环保能源.这两种能源都有着广阔的发展前景.【教师结束语】通过这节课的探究学习，大家收获确实不少，我们知道了动能、势能可以相互转化.而且，还发现，如果只有动能和势能相互转化时，机械能的总量守恒.而实际中机械能不断地减小，是因为受到阻力的作用.机械能的转化在生产、生活中应用广泛.大家深深体会到，学习物理的一个重要方法是要善于观察生活中的现象，勤于思考，利用身边的器材做些实验可以帮助我们理解物理知识.好，谢谢大家！课后作业完成本课时对应练习.1.在帮助学生理解动能与势能的转化时，可以让学生动手动脑做实验去探究，由学生自己去思考、分析.这样既锻炼了学生的动手能力，同时又激发了学生的学习兴趣.另外，在讲到应用时，可以让学生根据平时的观察，结合身边的事例去分析，这样能起到更好的效果.2.在引导学生分析教材P72页想想做做中的铁锁为什么不会碰到鼻子时，可以设计一连串的小问题，诱导学生分析：能量哪里去了？是什么原因造成的？学生带着问题去思考，这样更加激发学生的求知欲，调动学生的积极性、主动性.适时提出：其实，总的能量是守恒的，只不过这里因克服阻力做功，转化为内能（或热能，以后将学），所以铁锁也好，滚摆也好最终停止了下来.