第十一章 第4节 机械能及其转化
课时安排
1课时
教材分析
本节是人教版八年级物理第十一章第四节的内容,它是前面所学《动能和势能》的延伸。本节课将由演示得出动能、势能的转化,由想想做做得出机械能守恒定律。同时,本节课图文并茂,符合学生认知规律,能够体现从生活走向物理,注重科学探究的新课程理念。
学情分析
本班学生学习基础一般,逻辑理解水平不强,因此本课采用演示实验和图片展示相结合方式进行教学,让学生理解起来比较容易。
教学目标
(一)知识与技能
1.知道机械能包括动能和势能;
2.理解动能和势能的转化,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现象;
3.初步了解机械能守恒的含义。
(二)过程与方法
通过体验和观察,了解动能和势能的转化,及机械能与其他形式能的转化。
(三)情感·态度·价值观
1.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;
2.渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
重点、难点
能量守恒的理解和动能和势能的转化。
教学方法
实验、讨论、归纳、对比
教学准备
多媒体课件、滚摆、单摆
教学过程
教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
复习旧知 1、物体由于运动而具有的能叫做动能,动能与物体的质量和速度有关。2、势能包括重力势能和弹性势能,重力势能是物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能,它与物体的质量和所处的高度有关;弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能,它与物体的弹性形变程度有关。 提问:1、什么是动能,动能的大小与哪些因素有关?2、什么是势能,势能的大小与哪些因素有关? 回忆并回答 唤起学生对动能和势能的记忆,温故而知新。
引入新课 展示图片:飞行中的飞机、下落中的过山车等。一、机械能(1)动能、势能统称为机械能; 动能机械能 重力势能 势能 弹性势能(2)物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 提问:有没有哪个物体既有动能又有势能?举例说明。讲解机械能的概念和计算。 思考,回答问题。聆听并做笔记 通过提问起承上启下的作用,为新课的学习作铺垫。
机械能及其转化机械能及其转化 1、播放视频:蹦床表演。蹦床的能量变化:(1)下落过程,高度变低,重力势能减小;速度变大,动能增大;重力势能-→动能;(2)落到蹦床过程,蹦床会发生形变,蹦床弹性势能增大,人动能减小,动能-→弹性势能;(3)弹起过程,蹦床要恢复原来形状,弹性势能减小,人动能增大,弹性势能动能;(4)上升过程,高度变大,重力势能增大,速度变小,动能减小,动能-→重力势能。演示实验:滚摆的运动滚摆的能量变化:(1)在滚摆下落过程中高度变低,重力势能减小,速度变大,动能增大,重力势能-→动能;(2)上升的过程中,速度变小,动能减小,高度变大,重力势能增大,动能-→重力势能。结论:动能和势能能够相互转化。二、机械能守恒1、学生动手做单摆实验。2、学生动手做教科书中的铁锁摆动的实验。结论:大量事实和研究表明:如果只有动能和势能的相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总量不变。3、学习P73科学世界并弄清:(1)什么是近地点、远地点?(2)卫星在近地点和远地点的能量分别怎么样的?(3)当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能、动能、速度是如何变化的?当卫星从远地点向近地点运动时又会怎样呢?4、生活中的物理例1、弹簧门在推开以后能自己关闭,这是因为门被推开后,弹簧被卷紧变形,具有了_______能,放手后转化为门的_____能,使门自动关闭。例2、自行车下坡时,不蹬脚踏板,其速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐 ,自行车的重力势能逐渐 ,如果不计阻力,自行车的机械能将 。 提出问题:人下落过程中为什么会越来越快,它的能量来自哪里?它为什么还能向上运动?讲解分析做演示实验提问:滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的?讲解归纳提问:你还能举出日常生活中见到动能和重力势能相互转化的例子吗?指导指导讲述提问:用flash动画展示卫星机械能的转化。引导分析 欣赏蹦床运动,留意蹦床的形状变化,思考后回答问题。聆听观察分析滚摆高度和转动速度的变化分析能量的变化。聆听做笔记举例、分析进行实验并思考摆在摆动过程中动能和势能的转化。在实验中验证铁锁会不打到鼻子。聆听自主阅读P73《科学世界》——《人造地球卫星》,然后回答。观察思考思考并回答 从精彩激烈的蹦床运动入手,唤起学生的好奇心和探究欲望,从而转入新课学习。给学生正确的分析,帮助学生认识机械能转化的过程。这个实验比较贴近生活,直观地通过高度和转动速度可以看到动能和势能的变化。纠正学生对滚摆机械能转化的错误认识。检测学生将本节知识与人们生活的联系,培养将知识应用于生活的意识。学生通过实验,体会动能和势能能够在一定条件下相互转化且守恒。帮助学生建立起机械能守恒的概念。加强学生对机械能守恒的认识。给学生以直观的感觉理论联系实际,更有利于知识的掌握。
水能和风能的利用 1、请学生阅读课本P72-73,认识自然界存在的机械能。2、展示水电站和风力发电机的图片,了解水能和风能转化为电能的大概过程。3、水能和风能的优点:它们都是可再生能源、储藏量大、清洁无污染。 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。提问:水电站是怎样使发电机转动的,风力发电是怎样的?介绍 自主学习,认识水能和风能都是机械能。观看图片,了解水电站是怎样使发电机转动的,风力发电是怎样的。聆听 让学生进一步了解机械能在社会生活中的应用,培养热爱科学的情怀。让学生感受风能和水能转化为电能的过程。
渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
当堂检测 1.关于机械能,下列说法错误的是( ) A.一个物体具有动能就是具有机械能 B.物体具有重力势能就是具有机械能 C.物体具有弹性势能就是具有机械能D.只有当物体同时具有动能和势能时,才能说物体具有机械能2.乒乓球由高处静止下落的过程中,它的机械能的转化情况是( ) A.弹性势能转化为动能 B.重力势能转化为动能 C.动能转化为重力势能D.重力势能转化为弹性势能3.跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的有( ) A.重力势能减少,动能增加,机械能不变 B.重力势能增加,动能减少,机械能不变 C.重力势能减少,动能不变,机械能减少 D.重力势能增加,动能不变,机械能增加4.体积相同的实心钢球和铝球,钢球静止在水平桌面上,铝球则在同一水平桌面上匀速运动,由此可知( ) A.两球的势能相等 B.两球的动能相等 C.两球的机械能一定不等 D.两球的机械能可能相等 安排练习题,待学生完成时,抽查完成情况,有可能的话进行展示,并针对存在的问题进行讲评。 学生自行完成练习,也可以进行讨论,得出各题的解题技巧。 检测学生学习效果,巩固所学知识。
小结 1、什么是机械能?2、什么叫做“机械能守恒”? 提问:通过今天的学习,同学们有哪些收获? 根据问题回答 回顾本节知识点
反馈练习 完成课本P74,第2题,第3题 安排课后练习 课后完成练习 巩固本节知识,进一步提高动手能力。
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.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。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。
课后反思