五、机械能及其转化优质课教案设计

游仙区魏城镇初级中学

物理

学科课堂教学设计

编号：

2019 年

06

月

5

日

星期

3 第

7 节

教学

内容

机械能及其转化

章节

第十一章

课时

1 知识

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。能解释与机械能与

转化有关的现象。

技能

（要点）

1．知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

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。

目标过程

与

方法

（要点）

重点

难点

教法

学法

从能量转化的角度入手主要要打开学生的思维方式和认知方式，初步让学生接触能指导

量守恒的知识。努力打开学生的物理科学思维。

课前

资源收集（师生）与整合、课件制作、教具准备、实验器材准备及课前实验以及课前对学生学习情况的预设等。准备

多媒体课件、单摆滚摆等视屏软件

1．通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程。

2．通过动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。

情感

1．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与

题。提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。

态度

2．关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。

（要点）

本节内容由“机械能及其转化”“水能和风能的利用”两部分构成，教学的重点是动能和势能之间的相互转化。为了能够从能量转化与守恒的观点将动能和势能联系起来，可以让学生分析、讨论生活现象，如荡秋千、跳蹦蹦床、拍皮球等过程中物体高度、速度的变化，进而讨论动能和势能的变化情况，引出动能和势能的转化规律。

教学的难点是动能和势能之间的相互转化以及初步对能量转化与守恒的认识。教学中主要通过把动能和势能联系起来，可以让学生分析、讨论生活现象，如荡秋千、跳蹦蹦床、拍皮球等过程中物体高度、速度的变化，进而讨论动能和势能的变化情况，引出动能和势能的转化规律。

本节要求学生不仅要知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转化过程中遵从的规律。教学中，以渗透机械能的转化与守恒思想为前提，加强实验，并利用动画、视频激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变化。

根据知识本身对学生学习能力层级的不同要求和学生能力的实际，侧重从一至二个方面对学生进行学法指导。

教学环节

教

学

过

程

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一、机械能及其转化

给出机械能的概念，重力势能、弹性势能统称为势能，动能、势能统称为机械能。物体具有的机械能等于动能、势能两种能量之和。之所以把动能、势能统称为机械能，是因为动能和势能可以相互转化，滚摆和单摆是动能和势能可以相互转化的常见实例。下面通过实验分析实例中动能和势能如何相互转化的？

1．探究活动一：如图1，将滚摆卷起后释放，让学生观察分析：

①滚摆在最高处时具有什么能？

②释放后观察滚摆的高度、速度、质量的变化。

③分别分析滚摆下降和上升过程中动能、势能的变化情况。

④动能和重力势能之间是否可以相互转化？

一、探究释疑（吃准课标，吃透教材，通过讲解示范，再拓展、变式）

图1 图2 2．探究活动二：如图2，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。

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。

总结：动能和重力势能可以相互转化。

3．探究活动三：按下图3进行实验。1．手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，观察到什么现象？在此过程中，涉及哪些能量的转化？

2．让木球从斜槽上端滚下，观察木球碰击弹簧片的过程。分析图3中，木球从甲→乙图和乙→丙图能量转化的过程。

图3 4．回顾滚摆实验后思考：①滚摆上下运动的过程中机械能总量有什么变化，为什么？

②滚摆机械能总量减小的原因是什么？如果没有摩擦和空气阻力，机械能的总量还会不会变化？

总结：在动能和势能相互转化的过程中，如果没有摩擦和空气阻力则机械能的总量保持不变，这就是机械能守恒定律。

思考：乒乓球落地后又弹起来，为什么达不到原来的高度，能量是怎么转化的？

介绍人造地球卫星在运行过程中发生的动能和势能的相互转化。思考：①卫星运行过程中机械能是否守恒？

②卫星从远地点向近地点运动时重力势能、动能、速度分别怎么变化？

③卫星在什么时候动能最大？什么时候重力势能最大？

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通过讲解示范，再拓展、变式）二、探究释疑（吃准课标，吃透教材，二、水能和风能的利用

请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能。指出：水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能。

修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位，水位越高，水的重力势能就越大。这样水从坝上落下时转化成的动能就越大，水推动坝下方的水轮机转动，水轮机又带动发电机发电，水能最终转化为电能。

利用风能做功主要是靠风车，也可以用风车的转动带动发电机发电。利用风能不会有环境污染，但风能不稳定，不像拦河坝那样能把“风能”储存起来。

展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。

在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能

做到举一反三）

过典型题例强化练习图，包括课堂知识小结等）教学环节

教

学

过

程

三1 一个小球动能为12J，重力势能为6J，则其机械能为？

、测2 科学世界的自学：并总结出其机械能的转化

评展3 课堂练习题：把一铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉倒鼻子下端，稳定后松手，铁锁向前摆去，示（通思考铁锁摆回时会打到自己鼻子骂？

生四构、建板知识书网设络计或思（维帮导助学复习：动能、重力势能、弹性势能

一

机械能：动能、势能统称为机械能‘

二

机械能的转化

三

水能和风能的利用

根据学生学习能力和知识的难易程度，作业分层设计，分层要求；收集整理作业反馈情况，分类讲评、辅导，并作好辅导记录等。

五、布置作业

练习册：关于机械能的内容

这节课效果不太理想，原因主要是我的课前准备不够充分，实验器材的缺乏，课件的六、课后反思

准备以及对教室多媒体的对接工作没做好，导致课堂的教学过程的逻辑不够严谨。对（随记或教学叙事）

学生情况分析不够，导致学生的学习和思维不能够跟上课堂内容的需要。客观方面学生对这种“旁观”上课有点分心。

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