物理人教版八年级下册机械能及其转化.doc

八年级物理第十一章第四节机械能及其转化教案京山县外语学校 聂寒荣一、 教学目标1. 知识与技能（1） 知道机械能包括动能和势能。能用实例理解动能和势能的相互转化。（2） 能解释一些有关动能、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。2. 过程与方法通过观察和实验，认识动能和势能的转化过程。3. 情感、态度与价值观（1） 关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。（2） 培养学生的爱国意识。二、 教学重难点重点：理解动能、势能的相互转化。 难点：理解动能、势能的相互转化三、 教具与学具学生用实验器材：学生4人一组，溜溜球、单摆、过山车、乒乓球、篮球。老师演示用实验器材：溜溜球、滚摆、模拟蹦极（铁架台、弹性绳、重物）、细线、铁锁。电化教具：多媒体课件。四、 教学过程（一） 引入新课1.创设情境：老师请学生操作溜溜球，吸引学生注意力，并切入主题。老师先通过提出一个关于能量转化的问题，引起学生思考，并由所设计的情景，将学生引入学习。老师提问：为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢？这需要大家自己探究。2.播放多媒体影片：播放玩过山车的过程，老师提问：过山车可高达30多米，为什么首先要到那么高？引导学生从重力势能方面思考。（二）合作探究1.机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。让学生举例，说明下列物体具有哪种形式的能。滚动的小球 ；流动的水 ；高挂枝头的苹果 ；高举的重锤 ；拉弯的弓 ；压缩的弹簧 ；空中飞行鸟 ；物体运动、被举高、发生弹性形变，都是与机械运动有关，因此，动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。2.动能和重力势能的相互转化老师提问：过山车从高处向下运动的过程中，动能和势能有何变化？对此问题进行讨论的基础上，提出关于能量转化的话题。重力势能减小，但并未消失，动能增大，重力势能转化为动能。（1）演示实验：滚摆实验出示滚摆，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，可以判断摆轮转动的快慢，观察记录滚摆运动速度和高度的变化情况。老师展示课件引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。（2）学生实验： 组：溜溜球实验； 组：单摆实验； 组：过山车实验； 组：乒乓球实验； 组：篮球实验（3）多媒体课件展示，引导学生分析实验现象溜溜球实验向下运动：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。向上运动：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。单摆实验 A-B 重力势能转化为动能； B-C 动能转化为重力势能B-A 重力势能转化为动能； B-A 动能转化为重力势能 过山车实验高处到低处：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。低处到高处：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。乒乓球实验向下运动：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。向上运动：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。篮球实验下降：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。触地：动能减小，弹性势能增大，动能转化为弹性势能。反弹：弹性势能减小，动能增大，弹性势能转化为动能。上升：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。3.动能和弹性势能的相互转化（1）铁球压缩弹簧铁球压缩弹簧过程：铁球的动能减小，弹簧的弹性势能增大，动能转化为弹性势能。弹簧恢复过程：弹簧的弹性势能减小，铁球的动能增大，弹性势能转化为动能。（2）球撞弹片铁撞击弹片时：铁的动能减小，弹片的弹性势能增大，动能转化为弹性势能。弹片反弹时：弹片的弹性势能减小，球的动能增大，弹性势能转化为动能。（3） 蹦极o a:弹性绳开始形变 ，c:运动的最低点o-a：重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能a-c：重力势能减小，动能减小，弹性势能增加， 重力势能和动能转化为弹性势能 c-a ，a-o 呢？ 4. 机械能守恒想想做做：1.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？这其中是否有其他能量的转化？ 2.假设没有阻力，会怎么样呢？机械能守恒定律：只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变。5. 水能和风能的利用出示风能水能的图片，引导学生思考：我们的祖先是怎样利用风能和水能的？我们现代人主要利用风能和水能来干什么？古代人利用水能推动水轮机汲水、磨粉，利用水能推动帆船航行；现代人主要利用风能和水能发电，如我国的三峡水电站、内蒙古的风力发电等。水力发电站，人们修筑拦河坝来提高上游的水位，在坝底安装水轮机，发电机装在水轮机的上面，他们的轴连接在一起，水轮机带动发电机发电。一定量的水，上下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电越多。师：他们之间能量是怎样转化的呢？生：水的机械能转化为电能风能吹动风车，带动发电机发电。单个风力发电机输出功率较小，在风力资源丰富的地区，组成“风车田”，连在一起供电。师：他们之间能量是怎样转化的呢？生：风的机械能转化为电能6. 科学世界：人造地球卫星的机械能转化近地点：势能最小，动能最大远地点：势能最大，动能最小近到远：势能增大，动能减小， 动能转化为势能。远到近：势能减小，动能增大 势能转化为动能。（三）课堂练习1.弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化角度来说明这一过程。2.说明下列过程中机械能的转化：（1）雪橇从山坡上滑下来；（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。3.“神舟五号”载人飞船的成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的（ ）A.动能增加，重力势能减少 B. 动能减少，重力势能减少C.动能减少，重力势能不变 D. 动能不变，重力势能减少4.如图是某城市地铁的设计方案图，进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡，为了充分利用能量，火车进站上坡前关闭发动机，由于惯性冲上缓坡，则上坡时火车的动能逐渐 ，重力势能逐渐 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 题4 图 题5 图 题6 图 5.如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）A.重力势能减小，弹性势能增大 B.重力势能增大，弹性势能增大C.重力势能减小，弹性势能减小 D.重力势能增大，弹性势能减小6.如图是跳水运动员跳板跳水时的情景，从运动员腾空挑起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则在整个过程中（ ）A.运动员动能一直增大，机械能不变 B.运动员重力势能一直减小，机械能减小C.运动员动能先减小后增大，机械能不变 D.运动员重力势能先减小后增大，机械能增大7.体积相同的实心铁球和木球，铁球静放在水平桌面上，而木球从桌边由静止开始落向地面，则（ ）A.铁球和木球的机械能始终相等 B.铁球和木球同在桌面时，重力势能相等C.铁球的重力势能始终大于木球的重力势能 D.铁球的动能始终大于木球的动能8.学生在做模拟“蹦极”是实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（ ）A.小石块动能一直在增加 B.小石块减小的重力势能全部转化为动能C.小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能 D.小