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可编辑文本 机械能及其相互转化
教学内容 .
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（一）动能和势能
1、能：物理学中一个物体能够做功，就说这个物体具有能。单位：焦耳 J
说明：具有能的物体的特点是它具有做功的潜在本领，但不一定在做功。
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
2、动能：物体由于运动而具有的能，叫动能。
说明：飞行的子弹、开动着的汽车这些具有能的物体的共同点是都在运动。它们具有动能。
影响因素：物体的运动速度和质量
演示实验：研究动能的大小和什么有关。
让同一小车从斜面的不同高度处滑下，位置越高小车把木块推的越远。
让质量不同的小车从同一高度滑下，质量大的小车把木块推的远。
结论：速度越大，质量越大，动能越大。
重力势能
3、势能：
弹性势能
（1）重力势能：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。
影响因素：物体的质量和高度
说明：同一个重锤，举的越高，它做的功越多，
同样的高度，重锤的质量越大，做的功越多。
结论：物体的质量越大，被举得越高，它具有的重力势能越大。 .
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（2）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
说明：拉开的弓箭，压缩的弹簧都具有弹性势能，是因为它们发生了弹性形变。
影响因素：物体的弹性形变大小
结论：物体的弹性形变越大，弹性势能越大。
4、机械能：动能和势能统称为机械能。单位：焦耳 J
说明：一个物体可以既有动能，又有势能。
例如：一个鸟在空中飞行
重点难点解析：怎样理解能量的概念？能量表示物体做功的本领，物体具有的能量越多，物体能够做的功越多。特别注意“能够”，它指的是物体具有了做功的本领，但物体不一定“正在”做功。具有能量的物体能够做功，但是否做功还要看当时的条件。
例1. 下面的物体中，只具有动能的是______；只有势能的是______；既具有动能、又具有势能的是（ ）
A. 停在地面上的汽车。 .
课 题 15.5、机械能及其转化 课 型 新 授
教
学
目
标
知识
技能 1、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互相转化，能解释有关动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的简单现象。
2、初步理解机械能守恒的含义。
过程
方法 观察动能和势能之间相互转化的实例，培养学生动手操作能力，观察和分析问题的能力。
情感
态度 关心机械能与人们生活的联系，有将机械能知识应用于日常生活的意识。
教学重点 动能和势能的转化。
教学难点 机械能守恒的理解。
教学用具 滚摆、单摆、动能与势能互化演示器、斜面、弹簧片等
教 学 过 程 设 计
教学内容及教师活动 学生活动 设 计 意 图
情境引入
引言：人造卫星我们已经听说过，你想对它有进一步的了解吗？看书119页科学世界。
学习了今天的知识后我们就能解决那些问题了。
合作探究： 根据上节课学习的知识回答下列问题：
（1）、动能的大小与那些因素有关？
（2）、重力势能的大小与那些因素有关？
（3）、弹性势能的大小与那些因素有关？
（4）、如何判断一个物体的动能、重力势能、弹性势能的大小的变化？
分析下面这个例子：汽车由静止起动逐渐加速的过程中，动能如何变化？汽车行驶中司机关闭油门或踩刹车时，汽车逐渐减速停止的过程中，汽车的动能又如何变化？汽车由坡底爬到坡顶的过程中，重力势能如何变化？
一、动能和势能的转化
1、动能和重力势能的相互转化
实验1：滚摆实验，注意观察滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
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，其重势能逐渐转化为动能。
学生看书了解卫星的一些知识
1 第十一章 机械能
第4节 机械能及其转化
【教学目标】
知识与能力：
1．知道什么是机械能；
2．理解动能和势能的转化，机械能守恒；
3．能的利用。
过程与方法：
通过体验和观察，了解机械能的转化，及机械能与其他形式能的转化。
情感态度与价值观：
通过探究，培养合作意识。渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
【教学重点】
理解动能和势能的转化。
【教学难点】
理解动能和势能的转化。
【教学准备】
多媒体课件、滚摆、单摆、教科书第74页的“罐子”。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学环节及内容 教师活动 学生活动
一、游戏引入
【小游戏】 将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么出人意料的现象发生吗？
（1）开始铁罐在斜面上具有什么能？
（2）向下滚动时具有什么能？
（3）铁罐滚动时橡皮筋有什么变化？具有什观察：铁罐的运动情况
思考：是什么使它逆行而上？
剖析：铁罐内部结构
讨论老师问题：
（1）开始具有动能
（2）下滑具有动能
（3）皮筋缠绕，具有势能
（4）实验对比：去掉皮筋，铁罐运动
2 么能？
（4）去掉皮筋看看运动情况有什么不同？
【过度】这个铁盒为什么会爬坡？学习了本节内容，大家就会明白其中的奥妙？本节课我们来学习：第4节机械能及其转化。（板书） 快了，没有逆行。
（设计意图：通过小制作魔术罐实验，激发学生积极学习新知识的欲望。）
二、合作探究，建构知识
机械能
机械能守恒
【知识回顾】
一、机械能
物理学中把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。这句话有两层意思，一是说机械能由动能和势能组成，二是说机械能的大小等于动能和势能的总和。
板书：
一、机械能
1．动能、势能统称为机械能；
动能
机械能 重力势能
势能
弹性势能
2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
第十一章
功和机械能
第4节 机械能及其转化
知识点1:动能和重力势能的转化
1.机械能:动能和势能统称为机械能。
2.动能和重力势能之间的相互转化,以滚摆和单摆为例分析:
滚摆
上升过程 转动速度变慢,动能变小 高度升高,重力势能变大 动能转化为重力势能
下降过程 转动速度变快,动能变大 高度降低,重力势能变小 重力势能转化为动能
单摆
由A到B 高度降低,重力势能变小 运动速度变快,动能变大 重力势能转化为动能
由B到C 运动速度变慢,动能变小 高度升高,重力势能变大 动能转化为重力势能
规律总结 当动能和重力势能发生转化时,必须是一种能量变小,同时另一种能量变大
【例】 如图所示的各种现象中,属于动能转化为重力势能的是 ( )
答案：C
点拨：苹果自由下落时,高度降低,速度加快,重力势能转化为动能;火箭加速上升时,动能和重力势能均增大,故不是动能转化为重力势能;滚摆上升时,速度减小,高度升高,动能转化为重力势能;小孩滑滑梯时,重力势能转化为动能。
知识点2:动能和弹性势能之间的转化
动能和弹性势能可以相互转化,以机械钟表和拍篮球为例分析:
机械
钟表 上弦(卷紧发条) 发条发生弹性形变 动能转化为弹性势能
钟表走动 发条恢复原状 弹性势能转化为动能
拍篮球 篮球与地面接触 篮球发生弹性形变 动能转化为弹性势能
篮球弹起 恢复形变 弹性势能转化为动能
【例】 两个表面潮湿的完全相同的篮球A、B,分别从不同高度自由落至同一地面,在地面上留下的印迹如图1甲、乙所示,由此可以判定篮球 开始下落时的重力势能较大。
图1
答案：B
点拨：印迹的大小反映发生形变的大小,进而反映弹性势能的大小,印迹乙较大,说明B篮球的弹性势能大,而弹性势能是由篮球的重力势能转化而来的,因此篮球B的重力势能大。
知识点3:机械能守恒
只有机械能相互转化时,动能减少多少,势能就增加多少;反之,势能减少多少,动能就增加多少,即机械能的总量保持不变,这个规律叫机械能守恒定律。
