五、机械能及其转化设计意图

“少教多学”六环节课堂任务教学单

科

目

物理

年

级

课

时

八年级

一课时

册

数

设计人

下 册

谢精文

题

目

机械能及其转化

一、教学目标：

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互相转化。

二、教学重难点：

重点：动能和势能之间的相互转化。

难点：能量转化与守恒的应用。

三、任务导学

课前导学

1、观察三幅图片了解它们都具有什么能？

2．动能、重力势能和弹性势能统称为 能。空中飞行的飞机因为运动它具有 能，又因为它处于高空而具有 能。把这两种能量加在一起，就得到它的 能。

3.一个物体从高处下落，物体的 能就转化成它的 能；弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成 能；蹦床运动员从高处落下，在与蹦床面将要接触时，具有一定的

能，与蹦床接触后，床面发生弹性形变，运动员的 能转化为蹦床的 势能。可见， 能和 能可以相互转化。 4.滚摆下降时，它的重力势能越来越小， 能越来越大， 能转化为 能。滚摆上升时，它的重力势能越来越 ，动能越来越 ， 能转化为 能。

5.人们修筑拦河坝来 上游水位，在坝底安装水轮机，发电机装在水轮机 面，它们的轴连在一起，水轮机带动发电机发电。

课堂导学

任务一、机械能及其转化

1

1．（1）观察滚摆的运动情况

滚摆实验

引导学生重点关注三个要素：滚摆质量、滚摆的运动速度、滚摆离开地面的高度。并注意在全过程中哪些因素变了，哪些因素没变？

讨论：没变的是质量 变化的是——速度、高度。

两个过程：a、下降：质量不变。 现象：离开地面的高度减小，下降速度增大。

分析：离开地面的高度减小则重力势能减小了；下降速度增大了则动能增大了。

结论：增大的动能是由减小的重力势能转化而来的，即此过程是重力势能转化为动能。

b、上升：质量不变。

现象：离开地面的高度增大了，但上升的速度减小了。

分析：离开地面的高度增大了则说明重力势能增大了，而上升速度的减小说明动能减小了。

结论：增大的重力势能是由减小的动能转化而来的，即此过程是动能转化为重力势能。

滚摆在最高处时________最大，当它从最高处向下运动时，_____减少，________增大, ______也增大，_________能转化为________能。

滚摆在最低处时________最大，当它从最低处向上运动时，_____增大，________减少, ______也减少，_________能转化为________能。

（2）观察单摆的运动情况。

单摆实验

将单摆的摆球置于A处，然后释放。摆球就可以在A、B、C之间来回摆动。

【师】通过实验现象回答问题：

①摆球在哪些位置高度最高？

②摆球在哪些位置速度最大？

③分析摆球从A～B运动过程中，动能、势能的变化情况。

④分析摆球从B～C运动过程中，动能、势能的变化情况。

【生】在AC处高度最高，在B处速度最大。

A-B过程，速度增加，动能增加，高度降低，重力势能减小，所以是重力势能转化为动能。

B-C过程，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，所以是动能转化为重力势能。

【师】通过上述实验结论，可以得出：动能和重力势能可以相互转化。

小球由A向

B运动的过程中，速度逐渐

，高度逐渐

___ ，

能转化成

能；小球由B向C运动的过程中，速度逐渐变

，高度逐渐变

，________能转化成

能。

（3）观察皮球的运动情况

皮球在下落的过程中，皮球的

转化为皮球的

；皮球落地时，皮球

转化成皮球

；皮球在恢复原状的过程中，弹性势能又将其转化成皮球的

，这时皮球被弹起；向上运动的过程中，皮球的

又转化成皮球的

。

大量研究结果表明，如果只有

和

相互转化，尽管动能和势能的大小都会变化，但

总和不变。或者说

。如果物体还需要克服外力做功则机械能

。

2

根据我们的探究结果完成课本的想想做做：

课本p72页，你觉得锁摆回时会打到你的鼻子吗？

任务二、水能和风能的利用

1、（1）水能和风能是机械能

水是流动的或是被举高的，风是空气流动形成的，所以水能和风能都是机械能。

（2）水能的利用

水电站利用水能发电的原理：提高

，提高水的

。水下落时获得较大的

，当水流到水轮机上时使水轮机获得更多的动能。【发电机装在水轮机上面，它们的轴连在一起，水轮机带动发电机发电。

（3）风能的利用

风能也能发电，风吹动

车，可以带动

发电。

2、水能和风能破坏性释放造成的灾害

（1）洪涝灾害

（2）龙卷风、台风灾害

（3）沙尘暴灾害

任务三、了解地球卫星的机械能转化

自学课文科学世界，了解人造卫星再环绕地球运转时的能量转化。在近地点，

小，则

大，也就是运行速度

。在远地点，

大，

就小，也就是运行速度

。

从近地点到远地点是将

能转化为

。从远地点到近地点是将

能转化为

。

板书设计：

第4节

机械能及其转化

一、机械能

1．动能、势能统称为机械能；

2．机械能=动能+势能。

二、机械能的转化及守恒

1．动能和势能能够相互转化；

2．机械能守恒：当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。

三、水能和风能的利用

1．水能和风能是机械能；

2．在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能。

四、测评悟学

1、下列过程中，属于动能转化为势能的是（

）

A．雪撬从山坡上滑下

B．玩具弹簧枪将“子弹”水平射出

3

C．雨滴从屋檐落向地面

D．斜向上射出的炮弹在上升过程

2、下列现象属于重力势能转化为动能的是（

）

A．爆竹腾空而起

B．水从高处落下

C．从地面上弹起的皮球

D．在水平地面上匀速行驶的汽车

3、以下关于机械能的叙述，正确的是（

）

A．一个物体可以既具有动能又具有重力势能

B．速度大的物体具有动能一定大于速度小的物体

C．举得高的物体具有重力势能一定大于举得低的物体

D．水从高处向下泻落的过程中，动能转化为重力势能

5、假设一架战斗机正在空中某一高度做匀速飞行，另一架空中加油机给其加油，如图，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速飞行，则战斗机的（

）

A．动能增加，势能减少，机械能不变

B．动能不变，势能不变，机械能不变

C．动能减少，势能不变，机械能减少

D．动能增加，势能增加，机械能增加

6、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，卫星从远地点向近地点运动时（

）

A．动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能

B．动能不变，重力势能减小，动能转化为重力势能

C．动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能

D．动能增大，重力势能增大，重力势能转化为动能

五、导学预设

1、独立自学

2、小组互学

3、交流群学

4、点拨助学

五、测评训练：

六、教后反思

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