1、11.4機械能及其轉化教案教學目標知識和能力目標： 1、通過對滾擺實驗的分析，理解動能和重力勢能的相互轉化。2、通過引導學生舉例并解釋一些有關動能和重力勢能、彈性勢能相互轉化的簡單物理現象，理解動能和勢能可以相互轉化。過程和方法目標：1、培養學生運用能的轉化知識分析有關物理現象的轉化。2、培養學生從能量觀點分析問題的意識。情感態度價值觀目標：通過閱讀“科學世界”人造地球衛星，結合我國航天事業的發展，對學生進行愛國主義教育。教學重點 正確引導學生進行實驗，得出動能和勢能可以相互轉化的結論。教學難點 組織、指導學生認真觀察滾擺實驗并進行分析、歸納，領會機械能守恒的條件。課時 1課時教具 滾擺，棉線

2、，鐵鎖，人造衛星掛圖。教學過程教學環節教學內容二次備課小競賽創設情景導入新課 手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問：被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？學生回答提問后，再引導學生分析粉筆頭下落的過程。首先提出，當粉筆頭下落路過某一點時，粉筆頭具有什么能量？（此時既有重力勢能，又有動能）繼而讓學生比較在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢能和動能各有什么變化？（重力勢能減少，動能增加）解讀學習目標1、通過對滾擺實驗的分析，理解動能和重力勢能的相互轉化。2、通過引導學生舉例并解釋一些有關動能和重力勢能、彈性勢能相互轉化的簡單物理現象，理解動能和勢能可以相互轉化。新課講授 1、機械能讓學生分析靜止在桌面上的鋼

3、球是否具有能量?(具有重力勢能)繼而讓學生分析在桌面上滾動的鋼球具有什么能? 通過分析得知滾動的鋼球既有動能，又有勢能。動能、重力勢能和彈性勢能統稱為機械能。一個物體既有動能，又有勢能，那么動能和勢能的和就是它的總機械能。能量的單位：從前面的討論，我們可以認識到能量是跟做功有密切聯系的概念，能量反映了物體具有做功的本領，能量的大小可以用能夠做功的多少來衡量。因此，動能、勢能和機械能的單位跟功的單位相同，也是焦耳。2、機械能及其轉化實例分析：（1）蹦床運動分析運動員蹦床運動時，重力勢能、動能和彈性勢能之間的相互轉化。（2）粉筆頭下落引導學生分析重力勢能和動能之間的轉化 （3）滾擺實驗圖11.4-

4、2，出示滾擺，并簡單介紹滾擺的構造及實驗的做法。事先應在擺輪的側面某處涂上鮮明的顏色標志，告訴學生觀察顏色標志，可以判斷擺輪轉動的快慢。引導學生復述并分析實驗中觀察到的現象。開始釋放擺輪時，擺輪在最高點靜止，此時擺輪只有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉著下降；而且越轉越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，轉動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能逐漸轉化為重力勢能。（4）鐵鎖單擺此實驗擺繩宜長些，擺球宜重些。最好能掛在天花板上，使單擺在黑板前，平行于黑板振動，

5、以便在黑板上記錄擺球運動路線中左、右最高點和最低點的位置。分析單擺實驗時，擺球高度的變化比較直觀，而判斷擺球速度大小的變化比較困難，可以從擺球在最高點前后運動方向不同，分析擺球運動到最高點時的速度為零，作為這一難點的突破口。綜述實驗，說明動能和重力勢能是可以相互轉化的。例題：踢出去的足球在空中沿一條曲線（拋物線）運動過程中，動能和勢能是如何相互轉化的呢？（板畫足球軌跡，依圖分析）首先我們來分析足球離地面的高度的變化，這是判斷足球重力勢能變化的依據。很明顯，在上升過程中足球的重力勢能增加；在下降過程中重力勢能減少。接著再分析足球的速度。足球在最高點時不再上升，說明它向上不能再運動。所以，足球在上

6、升過程中，速度逐漸變小；在下降過程中速度又逐漸變大。通過以上分析，可以看到足球在上升階段動能轉化為重力勢能；在下降階段重力勢能轉化為動能。學生練習，教師分析講解。3、水能和風能的利用自然界中動能和勢能相互轉化的事例很多。（1）、水能的利用例如：物體從高處落下、瀑布流水等引導學生分析：水力發電的能量轉化（2）、風能的利用引導學生分析：風力發電的能量轉化4、科學世界人造地球衛星在運行過程中，也發生動能和重力勢能的相互轉化。人造地球衛星大家并不陌生，然而圍繞人造衛星，同學們還有許多的謎沒有揭開。例如：人造衛星為什么能繞地球運轉而不落下來？在人造衛星內失重是怎么回事？等等，這些問題還有待于同學們進一步

7、學習，今天我們只討論衛星運行過程中，動能和重力勢能的相互轉化。人造衛星繞地球沿橢圓軌道運行，它的位置離地球有時近、有時遠。（出示我國發射的第一顆人造衛星軌道圖）現以我國發射的第一顆人造衛星為例，它離地球最近時（此處叫近地點）離地面439公里，離地球最遠時（此處叫遠地點）離地面高度是2384公里，它繞地球一周的時間是114分鐘。它在近地點時，速度最大，動能最大；此時離地面最近，重力勢能最小。衛星由近地點向遠地點運行時動能減小，重力勢能增大，動能向重力勢能轉化。直到遠地點時，動能最小，重力勢能最大。衛星由遠地點向近地點運行時，重力勢能向動能轉化。在衛星運行過程中，不斷地有動能和勢能的相互轉化。回顧目標課堂小結 請同學對照學習目標，說出本節課學習到的知識。布置作業 本節同步練習冊習題板書設計11.4 機械能及其轉化一