【K12学习】动能和势能的转化教案示例
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动能和势能的转化教案示例
“动能和势能的转化”教案示例之二
教学目的
.理解动能和势能可以相互转化并能举例说明。
.能解释有关动能和势能相互转化的简单现象。
教具
.麦克斯韦滚摆。
.课本图1-7的装置,在弹簧片前加一弹簧。
.单摆、皮球。
教学过程
.复习提问
动能的大小与哪些因素有关?怎样判断质量一定的物体的动能的变化?
势能的大小与哪些因素有关?怎样判断重力势能大小的变化?
.新课教学
动能和重力势能可以相互转化。
从上面实验可以看到,钢球从斜槽滚下的过程中,高度降低,重力势能减小;速度变快,动能增大,这个动能是怎样产生的?
问:重力势能可以转化为动能,动能可不可以转化为重
力势能呢?
演示滚摆,引导学生观察:摆下降时,摆轮越转越快;摆上升时,摆轮越转越慢,并说明动能和重力势能变化的情况,最后得出动能和重力势能可以相互转化的结论。
动能和弹性势能可以相互转化吗?
演示课本图1-7,引导学生观察:钢球接触弹簧后,速度减小,弹簧压缩;弹簧恢复时,形变减小,钢球速度变大,但方向反过来了。
对钢球和弹簧间的能的转化,应分两步讲:①从钢球压弹簧开始到弹簧形变最大:钢球动能由最大变到零,弹簧弹性势能由零到最大,即动能转化为弹性势能。
②从弹簧形变最大到恢复原状:弹簧弹性势能又转化为钢球的动能。
动能和势能相互转化的例子。
先让学生列举日常生活中例子,然后引导学生观察和分析下列事例:
①演示单摆,引导学生观察摆球在高度最大处和最低点的速度大小,说明动能和势能的相互转化。
②人造卫星:教师先指出:卫星在远地点,势能最大,在近地点势能最小。
问学生:卫星由远地点向近球点运动的过程中,速度怎样变化?能量怎样转比?引导学生回答:卫星由远地点到近地点,势能减小了,减小的势能转化为动能,故速度增大。
再让学生回答卫星由近地点向远地点运动能的
转化情况。
③撑竿跳高:由于过程比较复杂,可由教师分析讲解。
为使问题简化,分析时一律不考虑起跳前助跑的作用。
徒手跳高的高度由起跳时向上的速度决定。
即起跳时的动能转化为最高点的重力势能。
撑竿跳高时,人在起跳时使撑竿弯曲,这时人具有动能,撑竿具有弹性势能。
到最高点时,撑竿恢复原状。
人的动能和撑竿的弹性势能都转化为人的重力势能。
故撑竿跳高比徒手跳高的高度大。
①跳板跳水:引导学生回答:起跳时为什么人要向下猛压跳板?人离开跳板时的动能是哪里来的?人起跳的高度由什么因素决定?
注意:不讨论人在空中的翻转。
.板书设计
动能和重力势能可以相互转化。
动能和弹性势能可以相互转化
.想想议议
演示皮球的下落和跳起,并提出问题,让学生讨论回答:为什么木块上是圆斑,而不是黑点?
发生弹性形变的皮球具有的弹性势能是哪里来的?
皮球反跳有向上的速度,即具有动能,这个动能是哪里
来的:
最后提出:皮球从一定高度落下,反跳到最高点,说明这一过程能的转化情况?
演示皮球反跳高度一次比一次低,再演示滚摆高度也是一次比一次低.最后都要停下来,问:这是什么原因呢?
教师点明:消耗掉的机械能并未消失,而是转化为其他形式的能了。
这个问题以后将学到。
物体能做功才具有能,举高的物体处于静止状态,怎能做功?既然不能做功,为什么说它具有重力势能?
钢球落在钢板上,也会反跳起来,反跳时的动能是怎样转变来的?教师指出:钢球和钢板相碰,也要发生弹性形变,只是这个形变较难觉察。
事实上,任何坚硬的物体相碰时,都要发生形变。
然后让学生回答。
.布置作业
说明下列过程中机械能的转化:
①雪橇从山坡上滑下;
②炮弹从炮口斜向上射出,又落到远处地上;
③玩具弹簧枪将“子弹”射出去;
④小孩坐在秋千上,在妈妈推了一次以后,自己荡着。
你骑自行车时,在上坡前往往要加紧蹬几下;汽车司机在开车上坡前,也往往要加大油门,加大速度。
从能的转化
来说明这样做的好处。
弹簧门在推开以后能自己关闭。
说明这件事怎样利用了能的转化。