五、机械能及其转化PPT配套教学设计内容

课

题

机械能及其转化

课

型

新

授

教

学

目

标

知识

技能

1.理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，知道机械能守恒的条件. 2.了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用. 3.能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象.

1.通过观察和实验,认识动能和势能的转化过程. 2.分析人类对机械能的实际应用.

1.通过介绍利用水能、风能发电的实例使学生认识到物理知识在实际生产、生活中得到了广泛的应用. 2.培养学生关注生活、关注科技的良好意识，激发学生的求知欲.

过程

方法

情感

态度

教学重点

动能和势能的相互转化分析.

教学难点

机械能守恒

教学方法

演示法、提问法、讨论法、探究法、归纳法

教学资源

滚摆、铁锁、细绳、细线、铁架台、多媒体课件等.

课时安排

1 教

学

过

程

设

计

教学内容及教师活动

巩固复习：

教师引导学生复习上一节内容，加强学生对动能和势能等相关知识的巩固。

情境引入：

1、教师提问：飞行中的飞机、跳水运动员、拉弯的弓具有哪些形式的机械能？

2、教师：前一节课我们学习了动能和势能，这一节课我们就一起来探究机械能，以及动能和势能的转化.

合作探究：

一、机械能：

1．动能、势能统称为机械能。

2、物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。

练习1：一个小球在水平桌面上匀速滚动，学生活动

学生回答上节课所学

影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素

学生思考、讨论回答

设

计

意

图

复习回顾了动能和势能的有关知识，为新授内容打下基础

若它具有的动能为50J，重力势能为30J，则

它具有的机械能为多少？

练习2：一辆小汽车匀速上斜坡，则（

）

A.小汽车的动能增大，重力势能增大，机械

能增大

B.小汽车的动能不变，重力势能不变，机械学生：讨论并回答，并在教师引导下分析并叙能不变

述：开始释放滚摆时，C.小汽车的动能减小，重力势能增大，机械滚摆在最高点静止，此能不变

时滚摆只有重力势能，D. 小汽车的动能不变，重力势能增大，机械没有动能.滚摆下降时其高度降低，重力势能能增大

减少；滚摆旋转着下降，

而且越转越快，其动能二、机械能及其转化

越来越大.滚摆到最低1.想想议议

点时，转动最快，动能弓的弹性势能哪里去了？

举高的球释放后，它的重力势能怎样变化?是不是最大；其高度最低，重力势能最小.在滚摆下能量消失了？

降的过程中，其重力势2、探究滚摆中动能和势能的变化

教师：出示滚摆（参照教材P71页《想想做做》能逐渐转化为动能. 的图11.4-2甲），并简单介绍滚摆的构造及实验

的操作方法.实验前教师应事先在摆轮的侧面某

处涂上红色标志，并提醒学生观察红色标志，可

以判断摆轮转动的快慢，同时观察滚摆的高度如

何变化,分析动能、重力势能如何变化. 然后仿照上述分析，教师引导学生回答滚摆上

升过程中的能量转化：上升过程中，滚摆的动能

逐渐转化为重力势能.

学生：小球在A点

时，具有重力势能，向

下运动到B点的过程

中，高度减小，速度增

大，重力势能减小，动分析思考：

1、滚摆在最高点时,高度最_________,速度最能增大，重力势能转化_______,重力势能最_______，动能最_______。

为动能；由B点向C点2、滚摆在最低点时,高度最_________,速度最运动的过程中，速度减_______,重力势能最_______，动能最_______。

小，高度增大，动能变3、滚摆从最高点到最低点________能转化为小，重力势能增大，动________能；从最低点到最高点_________能转化能转化为重力势能；由它具有哪些形式的机械能？

增加学生对机械能的认识和理解

通过演示实验激发学生的好奇心和学习的积极性

为___________能。

教师总结：滚摆上下摆动的过程中，动能和重力势能相互转化. 3.机械能及其相互转化

教师：引导学生做教材P71页《想想做做》图11.4-2乙中的实验，并请学生分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化.

A C B

教师总结：从上面这两个实验探究的分析中可以看出，它们的共同特点是动能和势能之间相互转化。动能、重力势能、弹性势能统称为机械能.（可再次强调动能是物体运动具有的能量，势能是存储着的能量）。

4.动能和弹性势能之间的转化

C点运动到B点的过程中，高度减小，速度增大，重力势能变小，动能增大，重力势能转化为动能；再由B点向A点运动的过程中，速度减小、高度增大，动能变小，重力势能增大，动能转化为重力势能.

学生观察，并认真分析、思考然后回答

教师引导学生分析小球从斜面上滚下到最后

挤压弹簧过程中动能和势能是怎样相互转化的。

例1

上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动

时(

)。

A．弹性势能减小，动能增大

B．弹性势能增大，动能减小

C．弹性势能不变，动能减小

D．弹性势能减小，动能不变

例2

在下列过程中，物体的动能转化为重力势

能的有(

)

A．从水坝上流下来的水

B．汽车沿斜坡匀速向上行驶

C．乒乓球触地后向上弹起时

D．斜向上抛出的垒球，当它在上升阶段时

认真观察实验现象

二、机械能守恒

设计意图：培养学生的分析、归纳能力

使学生初步形成能量转化的意识。体现生活处处有物理，培养学生的观察分析能力

讨论交流：由于摩擦等

原因，机械能总量减小。

小实验、动画

拉近了物理知

识于学生的距

离，增加了学

习的趣味性。

又培养了学生科学世界：

总结、归纳能思考：1、地球的同步卫星在运动的过程中,

力，语言表达在近地点高度最____,速度最____,重力势能最思考、回答：从远地点能力

____，动能最____。在远地点时,高度最____,速向近地点：重力势能转

化为动能

度最_____, 重力势能最____，动能最____。

反之，动能转化为重力

2、卫星从近地点到远地点_______转化为势能

________；从远地点到近地点________转化为

___________。

判断下列情况中，动能、势能、机械能的变

化情况：

1.

一辆汽车匀速驶上斜坡

2.

一物体沿着固定的粗糙斜面匀速下滑

3.

人造地球卫星从近地点到远地点，从远

地点到近地点的动能、重力势能、机械能变化情

况

三、水能和风能的利用

教师：播放“水力发电厂”和“风力发电厂”借助课件将学的照片或视频，简单介绍我国和本地水能、风能生不感兴趣的开发的成就，引导学生思考水力发电机和风力发内容呈现出电机工作的时候，能量是如何转化的. 来，培养学生

关注科学、关教师：水力发电机工作时是将水的势能（或心社会发展的机械能）转化为电能；风力发电机工作时是将空意识

气的动能（或机械能）转化为电能.目前节约能源、开发能源是人类面临的重大课题，而风能和水能是自然界中最常见的环保能源.这两种能源都有着广阔的发展前景. 随堂演练

教师：请一个学生参与进行教材P72页《想想做做》实验.强调他头千万不要移，请其他学生注意观察，并认真分析、思考

教师点评：由于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功，机械能不断减小，因此，上升的高度越来越小，不会碰到鼻子. 教师：要是没有阻力的话，那么铁锁再次摆回的高度与原先的高度相同吗？

教师：为什么？

板书：如果只有动能和势能相互转化时，那么机械能的总和不变，即机械能守恒.

1．（2015·四川成都）如图所示，直升飞机悬停在空中．下列对直升飞机能量的分析，正确的是（

）

A．直升飞机具有重力势能

B．直升飞机的动能不断转化为重力势能

C．直升飞机的重力势能不断转化为动能

D．直升飞机的机械能在不断增大

2、

（多媒体展示）如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（

）

A.小球在A处的动能等于在D处的动能

B.小球在A处的动能大于在D处的动能

C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能

D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能

3．李白赋诗“飞流直下三千尺，疑似银河落九天”描述了瀑布的壮观.瀑布飞流而下时，水的（

）

A.动能增加，重力势能增加

B.动能减小，重力势能增加

C.动能减小，重力势能减小

D.动能增加，重力势能减小

4．

“神舟五号”载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天梦”，返回舱减速着陆过程中，航天英雄杨利伟的(

)。

A．动能增加，重力势能减少，机械能不变

B．动能不变，重力势能减少，机械能减少

C．动能减少，重力势能不变，机械能减少

D．动能减少，重力势能减少，机械能减少

拓展延伸

如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是（

）

A.35J C.55J

B.50J D.65J

课堂小结：通过这节课的探究学***家收获确实不少，我们知道了动能、势能可以相互转化.而且，还发现，如果只有动能和势能相互转化时，机械能的总量守恒.而实际中机械能不断地减小，是因为受到阻力的作用.机械能的转化在生产、生活中应用广泛.大家深深体会到，学习物理的一个重要方法是要善于观察生活中的现象，勤于思考，利用身边的器材做些实验可以帮助我们理解物理知识。

课后作业：完成本课时对应练习. 板书设计：

教学反思：

1、

本节课重在思维能力的训练，而非操作能力的训练。

2、

用能的转化观念来分析物理现象，学生初学，显然不是很适应。

3、

学生对弹性势能与动能、重力势能之间的相互转化稍显困难。