11.4《机械能及其转化》导学案

第4节机械能及其转化（导学案）【学习目标】1. 知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

2. 能通过实验或实例，认识物体的动能和势能可以相互转化，能解释与机械能转化有关的现象。

3. 通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。

通过水能和风能的利用知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。

提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。

【学习重点】动能和势能之间的转化。

【学习难点】机械能守恒。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：1．机械能：能、能和能统称为机械能。

机械能是动能和势能之。

2．机械能及其转化：动能和势能之间 (选填“可以”或“不可以”)相互转化。

3．机械能守恒：如果只有能和能的相互转化，尽管动能和势能的大小会变化，但机械能的不变，或者说，机械能是的。

4.水能和风能的利用：自然界中的流水和风都具有大量的能，可以用来发电。

【合作探究】探究一、机械能及其转化【想一想】高空飞行中的飞机具有什么能量？【分析】高空飞行中的飞机因为它在运动而具有能，又因为它处于高空而具有能，一个物体可以既有动能，又有势能，把这两种能量加在一起，就是它的机械能。

1. 机械能能、能和能统称为机械能。

一个物体具有的机械能是动能和势能之和。

如果飞行中的飞机的动能是4×108J，重力势能为5×108J，那么总的机械能为：动能+势能= J。

（1）分析篮球下落、上升过程中动能和势能的转化【分析】篮球下落时，高度，速度，重力势能，动能（以上均选填“增大”或“减小”），能转化为能。

篮球上升时，速度，高度，动能，重力势能（以上均选填“增大”或“减小”），能转化为能。

（2）分析蹦床运动员在蹦床过程动能和势能的转化蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有动能，与蹦床面接触后，床面发生，运动员的能转化成蹦床的能。

蹦床在恢复原状时，蹦床的能转化为运动员的能，运动员被弹起，从而上升。

第4节机械能及其转化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。

重点：对动能和势能的相互转化进行分析。

难点：机械能守恒。

学习行为提示：1．认真阅读学习目标，并划记关键词句，明确学习的重难点。

2．针对情景导入的问题，进行大胆猜想。

方法归纳：判断机械能的转化：1．动能转化为重力势能的标志是速度减小，所处高度增加；重力势能转化为动能的标志是所处高度减小，速度增大。

2．动能转化为弹性势能的标志是速度减小，形变增大；弹性势能转化为动能的标志是动能增大，形变减小；动能和弹性势能的相互转化可以发生在同一个物体上，也可以发生在不同物体之间。

情景导入引思导学如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一项重要任务。

下图是某轻轨车站的设计方案示意图，该图表明与站台前后连接的轨道都有一个小坡度。

请你说明这种设计可以节能的理由。

自主探究梳理新知机械能及其转化自主阅读教材P71～72的内容，独立思考并完成：1．动能、重力势能和弹性势能统称为__机械能__。

2．机械能的转化实例分析实例能量转化分析装置图滚摆上升：__动__能转化成__重力势__能；下降：__重力势__能转化为__动__能。

单摆左→中间：__重力势__能转化为__动__能；中间→右：__动__能转化为__重力势__能。

人造地球卫星近地点→远地点：__动__能转化为__重力势__能；远地点→近地点：__重力势__能转化为__动__能。

近地点时__动__能最大，远地点时__重力势__能最大。

技巧点拨：动能和势能相互转化的分析步骤如下：1．明确研究的对象和所要研究的过程。

2．物体在初始状态所具有的动能、势能。

3．物体在最终状态所具有的动能、势能。

4．分析物体在运动中是否受到摩擦阻力，如果不考虑摩擦阻力，只有动能和势能相互转化，则动能与势能的总和保持不变。

班级: 姓名:_________11.4 机械能及其转化教学目标知识与技能：(1)知道机械能的概念、知道各种机械能之间的相互转化及机械能守恒的条件(2)知道天然的机械能—水能、风能以及人类对它们的开发利用。

过程和方法：通过观察和实验、认识动能和势能的转化过程，分析对机械能的实验应用。

情感、态度与价值：培养学生乐于探索生活中物理知识的兴趣。

教学重难点：1、重点：动能和势能的相互转化分析；2、难点：机械能守恒教学准备：多媒体课件、预习检测：阅读教材第71－72页课文，完成下列问题：1、_______________与_______________统称为势能，_______________与_______________统称为机械能。

2、荡秋千时，秋千从最低点荡到最高点时，_______能转化为_______能；从最高点荡到最低点时，_______能转化为_______能。

3、拉弯的弓将箭射出时，将弓箭的______能转化为箭的______能。

4、动能和势能的转化：动能和势能之间可以相互_______，动能可以转化为_________，势能也可以转化为_______________。

合作探究：观察滚摆的运动，思考动能和势能的变化：实验1：滚摆实验①释放摆轮时，摆轮在最高点处于_______状态，此时摆轮只具有_______能，没有_______能。

摆轮下降时其高度降低，_______能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其_______能越来越大。

摆轮到最低点时，_______最快，_______能最大；其高度最低，_______能最小。

在摆轮下降的过程中，其_______能逐渐转化为_______能。

②仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能和势能的变化情况。

实验2：单摆实验①将摆绳一端挂在黑板上边，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，在黑板上记录摆球运动路线中左最高点A、右最高点C和最低点B的位置。

11.4机械能及其转化课型：新授课主备人：马晓光主审人：李晓班级姓名学习目标1、知道什么是机械能；2、知道动能和势能可以相互转化3、能用动能和势能可以相互转化解释有关现象教学过程:主问题1.机械能及其转化第一步：自学探究自学要求：请大家阅读教材第一个局部：理解相关概念，独立完成导学案第一局部：1、、和统称为机械能。

2、手拿橡皮，从一定高度自由落下，在下落过程中，橡皮的一直保持不变，越来越低，能越来越小，越来越快，所以能越来越大。

能转化成了能。

3、反过来，动能能不能转化成重力势能？第二步：互学探究合作要求：小组内相互合作讨论，交流，核对答案〔教师全面巡视，可以适当的参与某些小组的讨论，收集展评的素材〕。

1、演示[滚摆] [单摆]请学生解释结论1：能和能可以相互转化。

2、观察蹦床现象，并解释：提示：从最高点下落到再次升到高点，一共是四个过程。

3、演示【网球落在网球拍上弹起】，并解释：结论2：能和能也可以相互转化。

综合以上两个结论，可以得出能和能可以相互转化。

主问题2: 水能和风能的利用第一步：自学探究自学要求:通过对教材第二局部的阅读，独立完成导学案第二局部。

1、阅读水能和风能的利用，了解能量转化第二步：互学探究合作要求：分小组讨论，如何使用刻度尺，寻找易出错点，并总结使用要点。

此过程中，教师在各个小组间全面巡视，并给予适当的指导。

阅读科学世界，解释人造地球卫星在环绕地球运行时的能量转化补充：达标检测：1、分析以下情境中，动能、势能〔重力势能和弹性势能〕和机械能总量是如何变化的A 、热气球匀速上升：B、小球由静止从光滑轨道最高处下滑：C、在水平街道上匀速行驶的洒水车，一边行驶一边向道路上洒水2、一辆汽车以1 m/s的速度匀速地从山脚开到山顶上，那么它的：〔〕A、机械能守恒B、势能变大，动能变小C、势能和动能都变小D、势能变大，动能不变3、以下过程中，属于动能转化为势能的是：〔〕A、将一块石头向上抛起B、在平直公路上行驶的摩托车C、秋千从高处向低处荡去D、钟表里的发条带动齿轮转动4、在以下说法中正确的选项是：〔〕A、沿斜面匀速滑下的物体，动能增加，势能减少B、匀速上升的热气球，势能增加，动能减少C、不计空气阻力，自由下落的钢球，动能增加，势能减少D、弹簧被压缩时，弹性势能减少，动能增加5、为什么骑自行车上坡前要加紧蹬几下？答：骑自行车时，人和自行车的不变，上坡前加紧蹬几下，增大，所以能增大。

课题：§11.4机械能及其转化【学习目标】1．结合滚摆实验及生活情景理解动能和势能可以相互转化；2．能结合实例说明机械能和其他形式的能的转化；3．通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能可以相互转化的过程．【学习重点】:会分析能量的转化过程【学习难点】:理解机械能守恒的条件【课前预习】1．物体由于________而具有的叫动能。

决定因素是和。

2．势能分为___________和__________两种．物体由于被_________而具有的能量叫重力势能，它的大小受__________和____________的影响；弹性势能是指物体由于发生__________而具有的能量，它的大小与____________大小和有关．【快乐学习激情展示】◆学点一机械能及其转化思考：1、在空中飞行的飞机具有哪些能量？2、从某一高度自有下落的物体，下落前具有哪些能量，下落过程中具有哪些能量，下落过程中的能量发生什么样的变化？总结：1.________,___________和________________统为机械能。

2.动能和势能之间可以。

探究动能和势能的转化：一、探究动能和重力势能的相互转化：1、演示滚摆实验。

实验时要注意观察：滚摆在下降过程中高度和速度如何变化；上升过程中高度和速度如何变化．分析：1、滚摆在下降过程中，高度逐渐________，速度逐渐_________，说明滚摆的重力势能逐渐_______，动能逐渐______；滚摆在上升过程中，高度逐渐________，速度逐渐_________，说明滚摆的重力势能逐渐_______，动能逐渐______；2、可见：当滚摆在最高点时，高度最________，速度最_________，此时滚摆的重力势能最_______，动能最_______；当滚摆在最低点时，高度最________，速度最_________，此时滚摆的重力势能最_______，动能最_______；实验结论：物体的__________能和___________能可以相互转化。