五、机械能及其转化教案及板书设计

《机械能及其转化》教学设计

一、教学目标

【知识与技能目标】

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。

【过程与方法目标】

通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。

【情感态度价值观目标】

通过学习机械能守恒定律，培养学生的科学态度。

二、教学重、难点

【重点】理解动能、势能的相互转化。

【难点】理解动能、势能的相互转化及机械能守恒。

三、教学过程

复习：什么是动能，重力势能和弹性势能，而且它们的决定因素是什么？

导入新课：我们已经学习过关于能量的的知识，着重学了动能和势能的知识，物体在运动时具有动能，势能是存储着的能量。

1、机械能：一个物体可以有动能，也可以有势能。在物理中把物体具有的动能和势能之和叫机械能，因为这是物体做机械运动时具有的能量，不能认为机械能就是机器的能量。我们把动能和势能统称为机械能。机械能=动能+势能。

2、动能和势能的相互转化：

向上扔出粉笔头,吸引学生注意力,并切入主题。教师先通过提出一个关于能量转化的问题,引起学生思考,并由所设计的情景，将学生引入学习。老师提问:粉笔头在运动过程中动能和势能是如何变化的?这需要大家自己探究。

想想做做：滚摆实验

出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。摆轮的侧面某处有鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。

做实验前，应让学生明确要观察的物理现象，着重点放在能量的转化过程。做实验时，要让学生观察清楚：滚摆下降时，位置越来越低，速度越来越大;滚摆上升时，位置越来越高，速度越来越小。再引导学生认识势能向动能转化，动能向势能转化的过程。

老师展示、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，其重力势能逐渐转化为动能。仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。

单摆实验，同滚摆实验进行分析，A点具有重力势能，从A到B的过程中，高度降低，重力势能减小，速度增加，动能增加，势能转化为动能。到达B点动能最大，速度最大。从B到C的过程，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增大，动能转化为势能。到达最高点动能为零。反向亦然。

综述实验单摆和滚摆，说明动能和重力势能是可以相互转化的。

蹦床运动分析：下落过程，重力势能转化为动能，下压过程，动能转化为弹性势能，反弹过程，弹性势能转化为动能，上升过程，动能转化为重力势能。如此反复。说明动能和弹性势能也是可以相互转化的。如同篮球弹跳运动，可以画图分析。

自然界中动能和势能相互转化的事例很多。

3、

机械能守恒

像滚摆、单摆等实验，发现虽然动势能在不断的转化，但到最后发现滚摆停在最底下不动了，单摆停在中间的平衡位置也不动了，既没有了动能也没有了势能，这其中的原因是虽然物体在运动过程中，动能和势能可以相互转化，但由于摩擦的原因会损失一部分机械能转化为热，导致机械能越来越小，发生变化，不守恒。如果没有摩擦，只有动能和势能相互转化，那么机械能的总量就不会变化，机械能是守恒的。解释为什么从鼻子附近释放的单摆为什么不会达到鼻子，原因就是如此。

人造卫星

可以让学生自学课本的科学世界部分，了解人造卫星在环绕地球运转时的能量转化。由于在大气层之外，没空气的摩擦，故机械能守恒。另外重点解释势能的大小取决于距离地球的远近。在近地点，势能小，则动能大，也就是运行速度大。在远地点，势能大，动能就小，也就是运行速度小。

4、水能和风能

水能和风能是指水和空气的机械能，在生活中人们利用它们的能量可以发电等等。

5、课堂练习及小结

认识机械能，大小等于动能和势能之和。且知道动能和势能可以相互转化的。并且在转化过程中，如果没有摩擦，只有动能和势能的转化，那么机械能守恒。

请同学们总结一下，本节课你学到了哪些知识，有哪些收获? 四、板书设计

1、机械能=动能+势能

2、动能和势能的相互转化

3、机械能守恒

4、水能和风能

五、教学反思

本节课要多讲些生活中的例子，才能更好的让学生到达理解。