物理人教版八年级下册11.4机械能及其转化

机械能及其转化教学设计课题114 机械能及其转化设计思想 本节内容是学生学习动能和势能之后的一节内容，学生对能量的概念有了初步的理解。本节课就是引导学生通过分析物体动能和势能的变化联想到二者的转化，再引申到机械能知识的综合应用。因此在教学过程中，应遵循学生的认知规律，从实验着手，引导学生分析并找出规律，带领学生应用规律解决实际问题。学情分析 学生在上节课对“能”的概念和“能”的分类有一定的认识，知道各种机械能的概念以及各种机械能的大小跟什么因素有关，对学习机械能的应用以及有关“能”的深入学习有很高的期待。教材分析本节学习机械能的概念及动能与势能之间的相互转化问题，从各种转化的自然现象出发，引导学生进一步理解机械能守恒的含义。教学目标知识与技能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。过程与方法1经历动能和势能的转化的实验探究过程，进一步体会物理规律的得出过程。2经历根据实验现象进行联想、分析、推理的思维过程，进一步掌握实验探究的方法。情感态度与价值观1通过探究活动，体验学习物理知识的乐趣；2在实验过程中培养学生自主学习、协作探究的精神，体会物理知识对科学技术和社会发展的价值。教学重点难点重点：理解能量守恒及动能和势能的转化；难点：能正确解释与机械能转化有关的现象。教学方法讨论法、观察法、实验法使用器材滚摆、单摆、“过山车”、铁锁、细线课时1课时 教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图一、引入 新课活动一：说一说（跳水运动员、压弯的跳板各具有什么能？）1. 出示小视频（通过回答，引出机械能概念：动能和势能统称为机械能。从而引入新课。板书课题:11.4 机械能及其转化）2.过山车下滑时能量怎么变？重力势能减少了，哪里去了？动能增加了，从何而来？（教师点拨：自然界中的能量不会凭空产生也不会凭空消失，能量可以发生转移和转化。过山车的重力势能逐渐转化为了动能。）学生观察、思考、交流,回答问题，并回忆动能、重力势能、弹性势能的概念及其影响因素。重视新旧知识的紧密联系，从学生感兴趣的问题入手，使学生很快地进入课堂的学习。二、探究 新知活动二：想想议议（能量发生了什么变化？）1. 演示：滚摆实验（并播放视频帮助远处同学看清滚摆运动速度大小）滚摆下降、上升时分别发生了什么能量转化？下降时：h变小，重力势能变小；v变大，动能变大。重力势能转化为动能。上升时：h变大，重力势能变大；v变小，动能变小。动能转化为重力势能。2. 演示：单摆实验（并播放视频帮助同学看清摆球运动速度大小）问：摆球在从A到O、从O到B的过程分别发生了什么能量转化？从B到O、从O到A呢？（归纳：动能和重力势能可以相互转化）3.小组活动：看小视频和图片，讨论蹦床运动的能量转化。用抽签形式让抽到的小组代表回答： 离开蹦床后，正在上升时( )能转化为（ ）能，下落时（ ）能转化为（ ）能；落到蹦床，使蹦床发生弹性形变，此时（ ）能转化为（ ）能,蹦床恢复原状使人从蹦床起跳时（ ）能转化为（ ）能。（归纳：动能和势能可以相互转化）活动三：想想做做1. 小实验1：铁锁会打到鼻子吗？猜一猜，并让学生上台做实验。思考：铁锁为什么没有打到鼻子？铁锁的机械能总和变不变？ 机械能总和变小，原因是克服阻力做功消耗一部分机械能（即机械能转化为其他形式的能）。如果没有空气阻力和摩擦力，铁锁的机械能总和将不变。也就是说：如果只有动能和势能的相互转化，尽管动能、势能大小会变化，但机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。举例：人造地球卫星的机械能守恒。（出示图片引导学生分析能量转化及机械能守恒）2. （拓展）小实验2：过山车为什么能不断翻滚？学生上台做实验。发生了什么能量转化？机械能守恒吗？播放视频：翻滚过山车引导学生从能量转化及过山车的设计方面认识到过山车不断翻滚的原因。活动四：水能和风能的利用出示图片、小视频1. 水能和风能是机械能。在水（风）力发电站，水（风）的机械能转化为电能。思考、交流思考、交流、分析小组讨论、交流思考、分析、交流 思考、分析、交流分析、交流分析、交流思考、观察、交流实验可视性好，通过高度和转动速度可以看到动能和势能的变化。 通过实验，引导学生观察和分析,得出动能和重力势能之间可以进行相互的转化。通过实例分析，让学生体会动能和重力势能、及动能和弹性势能之间可以发生相互的转化。通过学生演示实验，引导学生观察和分析从而理解只有动能和势能的相互转化时机械能守恒。学以致用学以致用，通过过山车模型小实验引导学生分析能量之间的变化。观看视频犹如身临其境，让学生在实际问题中尝试运用知识，以达到理解、掌握知识的目的。三、巩固 练习活动五：练一练1、 “神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”，返回舱减速着陆过程中，航天英雄杨利伟的( )。 A动能增加，重力势能减少，机械能不变 B动能不变，重力势能减少，机械能减少 C动能减少，重力势能不变，机械能减少 D动能减少，重力势能减少，机械能减少2.（播放视频）运动员持杆助跑过程中具有（ ）能，当撑杆着地时，运动员由于（ ）继续向前运动，使撑杆发生形变，此时撑杆具有（ ）能。运动员从撑杆起跳到到达最高点的过程中是动能和弹性势能转化为 （ ）。越杆下落过程中，运动员动能( ),重力势能（ ）。思考、练习小组讨论回答检测学生对能量转化的分析及能量是否守恒的判断是否掌握。四、课堂 小结一、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。二、动能和势能可以相互转化。三、如果只有动能和势能相互转化，机械能是守恒的。思考、回答、交流学