人教版九年级物理上册第15章第5节《机械能及其转化》学案

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。

新泰实验中学九年级物理《15.5机械能及其转化》新课标学案编写教师：郭婉汶南一中学习目标：1.理解动能、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物理现象。

3.知道什么是机械能和机械能守恒4.通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。

重点难点：理解动能和势能的相互转化；借些能和机械能守恒器材准备：单摆、滚摆、溜溜球。

复习回顾：我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化，请回答，电灯工作的时候，能量是怎么转化的？风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？水力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？电动机工作的时候，能量是怎么转化的？1．电灯：能—能2. 风力发电机能—能3. 水力发电机能—能4. 电动机能—能演示实验：溜溜球扔下去不停运动，能量如何变化？新课学习:一、想想做做1.滚摆实验动能，势能。

2.分析图15.5-2所示几个运动中，动能和势能的转化甲：动能，势能。

乙：动能，势能。

丙：动能，势能。

结论：动能和势能。

3. 机械能机械能的定义：和之和。

机械能守恒的条件：。

4．做教材P118页图15.5—35. 科学世界(1) 当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？(2)卫星在近地点的动能最势能最；在远地点的动能最，势能最。

二、巩固训练1. 一只皮球落到地上又被弹起.在此过程中，自皮球接触地面到静止，_______能转化为_______能；自皮球恢复原状到跳起，_______能转化为_______能.2. 运动员掷出的标枪在上升过程中，_______能转化为_______能；在下落过程中，_______能转化为_______能.3. 甲、乙两位同学各买了一只同样大小的球.甲说：在同样条件下，我的球比你的球弹得更高，乙要甲证明这一点，甲应当（）A.将两球向上抛起，落下后，看哪个球弹得高B.将两球向地面掷去，看哪个球弹得高C.用手捏球，看哪个球较硬D.在同样高度，两球以同样速度落下，看哪个球弹得高4. 一个小球从光滑的斜面上由静止开始滚下，它在斜面顶端时重力势能为100 J，当它滚到斜面的某一位置时重力势能只有30 J了.小球减少的重力势能哪儿去了？此时小球的机械能是多少？三、课堂小结本节课你学到了哪些知识，有哪些收获？四、达标检测1.物体由于而具有的能叫做动能.物体由于而具有的能叫做重力势能；物体由于发生而具有的能叫做弹性势能.动能和势能统称为 .2.动能和势能是可以相互的.如果只在二者之间发生转化，则机械能的总和保持不变，即机械能 .3.如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能，动能；当它由上而下滚动时，重力势能，动能；当它到达最低处时，重力势能，动能；当它由下而上滚动时，重力势能，动能 .4.关于机械能，下列说法错误的是( )A.一个物体具有动能就是具有机械能B.物体具有重力势能就是具有机械能C.物体具有弹性势能就是具有机械能D.只有当物体同时具有动能和势能时，才能说物体具有机械能5.乒乓球由高处静止下落的过程中，它的机械能的转化情况是( )A.弹性势能转化为动能B.重力势能转化为动能C.动能转化为重力势能D.重力势能转化为弹性势能6.跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有( )A.重力势能减少，动能增加，机械能不变B.重力势能增加，动能减少，机械能不变C.重力势能减少，动能不变，机械能减少D.重力势能增加，动能不变，机械能增加五、课下作业动手动脑学物理 1、2、3。

第五节机械能及其转化1．知识与能力知道机械能包括动能和势能．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．2．过程与方法通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程．动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理．3．情感态度与价值观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．乐于参加观察、实验、制作等科学实践．重点与难点：能量守恒的理解和动能和势能的转化．器材：滚摆，单摆课时：1时学习过程：一、课前预习：1、滑滑梯的小朋友为什么会越滑越快？2、什么是机械能，机械能能否转换。

二、课前展示：1. 竖直向上抛出的小石子，上升到最高点时速度为零，此时石子具有_________能；当石子落到地面时，速度不为零，此时石子具有_________能.2.一辆小汽车与一辆装满货物的大卡车以相同的速度行驶，小汽车的动能_______大卡车的动能（填“大于”“等于”或“小于”）.3.体积相同的铁球和木球，放在同一水平桌面上，铁球静止，木球运动，_______球的重力势能大，_______球的动能大.4.汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的_______能不变，_______能增大.自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐_______.5.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么_______飞得快.跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的动能将_______，重力势能将_______.6.物体的质量和速度都能影响物体的动能，在这两个因素中，_______对物体的动能影响较大.运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行，当它把救灾物资投下时，它的重力势能将_______，动能将_______.三、创设情景：小朋友滑滑梯为什么会越滑越快呢？是什么能量在向动能转化呢？四、自主学习，合作探究。

九年级物理《第十五章五机械能及其转化》导学案设计者：马学军班级姓名学习目标：1.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物理现象；3.了解什么是机械能、机械能守恒规律。

知识提要五机械能及其转化1.动能和重力势能可以相互转化。

2.动能和弹性势能可以相互转化。

3.机械能：在物理学中，动能和势能统称为机械能。

动能机械能势重力势能能弹性势能4.机械能守恒：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变（机械能是守恒的）。

学习过程：1.认识动能和势能的相互转化实践:（1）将一物体举高。

思考：物体被举高后具不具有能量？回答：。

具有什么能量？。

（2）让举高的物体自由下落。

观察物体下落过程所发生的现象：高度越来越，速度越来越。

小结：物体下落过程中转化为。

（3）看课本P117的“想想做做”1：观察滚摆的运动。

结论：和可以相互转化。

（4）观察铁球与弹簧碰撞：课本P114下的图示，将物体变为弹簧。

结论：和可以相互转化。

2.即时练习：课本P118上2，分析图15.5-2所示几个运动中，物体动能、势能的转化。

（1）甲：弹簧的转化为体操人的。

（2）乙：小组讨论，按AB、BC、CB、BD四段分析小球在轨道上运动时机械能的变化情况。

① A B：减小，增加。

② B C：减小，增加。

③ C B：减小，增加。

④ B D：减小，增加。

（3）丙：左端至中点：转化为；中点至右端：转化为。

3.机械能。

（1）思考：一个物体有时既具有动能又具有势能，如发射卫星时正在升空的火箭具有，又因为它在高处，还具有。

看课本P118中间。

小结：在物理学中，统称为机械能。

如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和，或者说，机械能是。

（2）阅读P119的“科学世界”，完成后面的问题。

当堂检测（100分）（请勿提前做）(一)想一想，填一填（4分×18=72分）1.利用传送带将货物匀速送到高处的过程中，货物的动能_______，重力势能_______，总机械能_______。

第十五章第五节《机械能及其转化》导学案【学习目标】1.知识与技能1) 知道机械能包括动能和势能。

2) 能准确理解有关动能和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，培养学生观察能力和分析归纳能力。

3.情感态度和价值观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)培养学生具有爱国意识。

教具与学具学生用实验器材：学生4人一组、滚摆、铁锁、细绳. 铁架台老师演示用实验器材：溜溜球. 铁架台. 钢球. 细线.带弹簧的斜面电化教具：多媒体课件【学习过程】一：预习导学1、(1)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？(2)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？2、动能与势能之和称为_____________。

动能是物体___________时具有的能量，势能是____________着的能量。

如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和___________。

3、分析课本图15.5—2动能势能的转化4、利用身边的物体设计一个小实验亲手做做用来表现物体动能势能的转化例：将一个乒乓球向上抛出去，乒乓球离手时小球的速度大，此时的动能___________。

在上升过程中乒乓球的速度_________，动能__________，但高度在增加，因而重力势能也__________。

当达到最高点时，乒乓球的速度为_________，动能也为_________，重力势能达到最大，在上升过程中乒乓球的________能转化为_________。

从最高处下降时，速度越来越__________，动能也越来越__________，由于高度不断减小，所以重力势能也不断____________。

在下降过程中乒乓球的_________能转化为__________能。

6、学生阅读P119“科学世界：人造地球卫星”并思索课后训练二、课内探究：（一）、引入新课：我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化，那么，电灯工作的时候，能量是怎么转化的？风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？水利发动机工作的时候，能量是怎么转化的？电动机工作的时候，能量是怎么转化的？（二）动手动脑搞探究:手持粉笔头高高举起。

第五节《机械能及其转化》教案（人教版初三）机械能及其转化导学【学习目标】1．明白得动能和势能能够相互转化；2．能用实例讲明机械能和其他形式的能的转化；3．通过实例认识能量能够从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能能够相互转化的过程．【基础知识精讲】1．机械能前一节我们学习了动能和势能的相关知识，在那个地点，我们提出一个新的名词：机械能．动能和势能之和称为机械能．关于〝机械能〞的定义，我要向你讲明两点：〔1〕动能和势能都属于机械能．动能是物体运动时具有的能量，势能是储备着的能量，它们尽管是两种形式不同的能量，但都属于机械能，或者讲动能和势能是机械能的两种表现形式．〔2〕一个物体既能够有动能，也能够有势能．上面讲了，动能和势能是形式不同的能量，它们有各自的定义和存在方式，有各自的阻碍因素．只要一个物体同时满足动能和势能的定义条件，它就能够同时具有动能和势能．例如，在空中飞行的飞机，是运动的而且有高度，因此这时它同时具有动能和重力势能．2．动能和势能的相互转化物体在运动过程中，其速度、高度、弹性形变都可能发生变化，这时就可能相伴着能量的转化，不同形式的能量之间是能够相互转化的，即：动能和重力势能之间能够相互转化，动能和弹性势能之间能够相互转化，但重力势能和弹性势能之间不能相互转化，因为它们属于同种形式的能量．下面我们来看几个能量相互转化的例子．图14-4把一个滚摆挂在框架上，如图14-4所示，用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升到最高点．放开手，观看滚摆的运动情形．我们能够看到滚摆旋转着下降，越转越快．到最低点时，滚摆转而上升，上升中它越转越慢，直到差不多回到原先的位置．然后它又下降、上升，重复原先的运动．依照滚摆运动中高度和速度的变化，不难看出：滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆上升时，它的动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能．如图14-5所示，小球在轨道ABCD上滚动，其能量转化要分段来分析．图14-5小球由A点动身，从图中能够看到，A点是轨道的最高点，重力势能最大，开始下落的一刹那，速度为零，动能最小．由A到B的下落过程中，其高度逐步减小，使重力势能减小，而下落速度越来越大，使其动能越来越大．因此由A到B时期，小球的重力势能转化为动能．B点是轨道的最低点，小球到达时重力势能最小，速度最大，动能最大，由B到C是小球上升的时期，速度越来越小，动能越来越小，高度不断上升，重力势能不断增大．因此，由B到C时期是动能转化为重力势能．接下来，小球由C点落回B点，是重力势能转化为动能，到达B点时仍旧速度最大．最后一个时期，小球由B点上升到D点，动能越来越小，重力势能越来越大．因此，由B到D时期小球的动能转化为重力势能．在以上两个分析过程中，我们都未谈到物体的质量，尽管它也是阻碍动能和重力势能的因素，但在这两个过程中，滚摆的质量和小球的质量差不多上不变的．因此我们未做讨论．图14-6假如你把以上两个能量转化的分析都弄明白了，你能够试着分析一以下图14-6所示的小球在摆动过程中的能量转化．你会吗？结论应该是：假设小球由A点开始运动，由A到B过程，小球的重力势能转化为动能，由B到C过程是动能转化为重力势能，由C到B过程是重力势能转化为动能，由B到A过程是动能转化为重力势能，…由此往复．你分析对了吗？以上三个例子差不多上关于动能和重力势能相互转化的情形分析．下面我们来看动能和弹性势能相互转化的情形．如图14-7所示，小球从A点落到B点时，重力势能全部转化为动能．图14-7在B点，小球具有动能，如图14-7甲所示，C点竖直有一个弹簧片，弹簧片下端固定，木球刚刚接触弹簧片．接下来，木球将动能开释，把弹簧片压弯，如图14-7乙所示，弹簧片的形变在增大，弹性势能在不断增大，在此过程中，动能转化为弹性势能，紧接着，弹簧片复原原状，把木球弹回，如图14-7丙所示，现在弹簧片将弹性势能开释，而木球速度越来越大，动能也越来越大，在那个过程中弹性势能转化为动能．图14-8在图14-8中，一个简单的玩具专门好地表达出了动能与弹性势能、重力势能间的转化．当上紧发条后，由于发条发生了弹性形变，具有了弹性势能，它使体操人开始翻转，这时是弹性势能转化成动能，而体操人上下翻转过程中，又进行了动能和重力势能间的相互转化．讲到那个地点，你可能会得到如此的结论：当动能和势能能够不断地相互转化下去时，物体就能够不停地往复运动下去而可不能停止．假如只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者讲，机械能是守恒的．但我们看到的现象往往是：往复运动的物体假如不给它再施加外力，它最终会停下来．这并不是讲机械能不守恒了，而是因为物体在运动过程中是会遇到阻力的，物体克服阻力时要消耗一部分能量，因此物体的机械能总和是减小的．我们能够举两个例子来讲明上述咨询题．图14-9用绳子把一个铁锁悬挂起来．如图14-9所示，把铁锁拿近自己的鼻子，稳固后松手，头不要动．铁锁向前摆去又摆回来，你会可怕铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？不用怕，它可不能碰到你的鼻子，而且每次荡回时都比上一次荡回距离你的鼻子远了一些，最终铁锁会停下来．在那个实验中，铁锁的动能和势能在不断转化．在转化过程中，机械能的总量是减小的．图14-10在图14-10中，让小球沿半圆形轨道由A点向B点运动．小球在A点静止，松手后，小球会到达B点吗？会一直从A到B，再从B到A地如此运动下去吗？实验结果是：小球可不能再到达A点和B点，而且最后会停在轨道最底部．这是因为小球在运动过程中要克服摩擦，因此消耗一部分机械能，使其机械能总和减小，最终为零时，小球就停在最低点了．动能和势能相互转化的事例在日常生活中还有专门多．例如，炮弹从炮口斜向上射出，又落到远处地上，这时是动能转化为重力势能，重力势能又转化为动能；弹簧门打开后，可自动关闭，是弹性势能转化为动能．图14-11如图14-11所示．人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置有时离地球中心较近，有时离地球中心较远．离地球中心最近的一点叫近地点，那个地点卫星的势能最小；离地球最远的一点叫远地点，那个地点卫星的势能最大．卫星从远地点向近地点运动时，势能减小，动能增大，速度越来越大；反之，从近地点向远地点运动时，势能增大，动能越来越小，速度越来越小．卫星在运行过程中，也发生了动能和势能的相互转化．【学习方法指导】如何分析能量的转化学习本节内容时，有的同学可能会遇到如此的困难：分析某一过程的能量转化，不知到底是动能转化成重力势能，依旧由重力势能转化成动能．现在我来教你一个分析能量转化的方法．在动能和势能相互转化的过程中，总有一种形式的能量在增加，另一种形式的能量在减少．那么我们依照各种能量阻碍因素的变化来判定能量的增加或是减少．例如，物体的高度减小，那么它的重力势能就减少，它的速度增大，那么它的动能就增加．而在能量转化的过程中，能量总是从逐步减少的那种向逐步增加的那种转化．我们就以滚摆为例：滚摆上升过程中，速度在不断减小，因此其动能减少，而高度在不断增大，因此其重力势能在增加，因此我们可得出结论：滚摆上升过程中，动能转化成重力势能．你明白了吗？那就试着分析一下滚摆下降过程中的能量转化．事实上，不仅是在机械能的转化中，在分析其他能量转化过程中，也能够使用这种方法．。

九年级物理15.5《机械能及其转化》课型：新授课总第课时学习目标：1、知道机械能包括动能和势能。

2、理解动能和势能的相互转化。

3、能解释一些有关动能和势能之间相互转化的简单现象。

4、通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。

【学习过程】巩固旧知识1、影响动能大小的因素有和，影响重力势能大小的因素有和，影响弹性势能大小的因素有。

2、向上抛出的粉笔头，上升过程中，动能势能；下落过程中，动能势能（选填“增大”、“减小”或“不变”）课题引入：你玩过或在电视上看过蹦极吗？那种惊心动魄的场面与我们今天要学习的机械能的知识会有什么关联吗？获取新知识：一、动能和势能相互转化：1、同学们分组进行滚摆实验并仔细观察，思考：（1）滚摆处于最高位置时，滚摆具有什么形式的机械能？（2）放开滚摆让其下落，此时滚摆的重力势能和动能怎样变化？（3）增大的动能来自于哪里？（4）当滚摆下落到最低点时又会重新上升，此过程中动能，重力势能；增大的重力势能来自哪里？小组内交流讨论，你能得出什么结论？运用你的结论说出滚摆运动过程中能量的转化12、生活体验：让皮球从手中下落，触地后皮球反弹上升…，分析此情景中能量有什么改变？皮球下落时，转化为；皮球触地时，转化为；皮球反弹时，转化为；皮球上升时，转化为。

这样不停地转化着。

3、各小组讨论完成P118.2汇报讨论结果。

4、动手操作：设计一个小实验，亲手做做，用来表现物体动能、势能的转化。

（小组内展示交流）二、机械能同学们自学课本118页下半部分，找出什么是机械能？三、机械能守恒1、同学们分组进行教材第118页“想想做做”的实验并体会：交流讨论：铁锁会不会碰到你的鼻子？为什么？为什么几次摆动，铁锁都非常贴近鼻子？小结：机械能守恒的条件：。

2、能力拓展：思考：运动的滚摆会一直运动下去吗？3、请同学们看课本阅读材料，回答下列问题。

（1）人造地球卫星在近地点高度最，速度最，重力势能最，动能最；远地点高度最，速度最，重力势能最，动能最。