课时2 动能和势能的相互转化?
一、教学目标?
1.知道机械能包括动能和势能。?
2.理解动能和重力势能的相互转化。?
3.了解机械能守恒的含义。?
二、教学重难点?
1.重点:动能和势能的转化、机械能守恒。?
2.难点:机械能守恒。?
三、教学过程?
(一)导入?
上节课我们学习了动能与势能,那么动能和势能之间可以相互转化吗?需要满足什么规律?生活中还有哪些常见的能量??
(二)新课教学?
1.机械能?
教学情境:下图所示的飞机和运动员具有什么形式的能??
分析:飞行中的飞机具有动能和重力势能;跳水运动员具有动能和重力势能。可见,一个物体可能同时具有几种能。?
知识归纳:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。?
2.机械能的转化?
(1)机械能的转化?
教学情境:?
①举高的球静止释放后,在下落的过程中重力势能减小,减小的重力势能是不是消失了?②弓箭射出后弓弩的弹性势能哪里去了?消失了吗??
分析:①球在下落过程中位置降低,重力势能减小;速度却越来越快,故动能增大。即重力势能转化为动能?
②弓箭射出后弓弩恢复原状,弓驽的弹性势能变为零;但箭的速度越来越快,故动能增大。即弹性势能转化为动能。?
知识归纳:动能和势能之间是可以相互转化的。?
(2)机械能守恒?
教学情境:动能、重力势能、弹性势能之间的转化存在怎样的联系呢??
请同学们观察滚摆的运动,思考滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的??
分析:最高点时:势能最大,动能最小。?
下降时:重力势能减小,动能增大,重力势能转化为动能。?
上升时 :动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。?
最低点时:势能最小,动能最大。?
总结:动能的变化量等于势能的变化量。?
教学情境:我们再一起分析一下单摆的能量转化情况。分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的??
分析:A点:势能最大,动能为零;B点:动能最大,势能最小;?
C点:势能最大,动能为零。?
提问:能量是怎样转化的??
分析:A→B:重力势能转化为动能;B→C:动能转化为重力势能;?
C→B:重力势能转化为动能;B→A:动能转化为重力势能。?
总结:动能的变化量等于势能的变化量。?
知识归纳:只有动能和势能相互转化,机械能是守恒的。?
教学情境:观察这幅图。把悬挂的单摆锁拉近自己的鼻子处静止,松开手后,摆锁向前摆去,接着又反向摆回来,你原地不动,摆锁会打到你的鼻子吗 自己实际试一下,想一想这是为什么??
分析:不能碰到,因为有空气阻力。如果没有空气阻力,只有势能和动能的相互转化,机械能的总和保持不变,机械能是守恒的。?
总结:空气中有阻力,所以机械能不守恒,会变小。?
3.水能和风能的利用?
(1)水能?
教学情境:自然界中水能、风能也是一种能源,那么水能是如何利用的呢??
左图是水力发电站。人们修筑拦河坝来提高上游的水位,在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机的上面,它们的轴连接在一起,水轮机带动发电机发电。一定量的水,上下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电越多。它们之间的能量是怎样转化的??
总结:水的机械能转化为电能。?
(2)风能?
教学情境:如图所示,风可以吹动风车,带动发电机发电。单个风力发电机输出功率较小,在风力资源丰富的地区,组成“风车田”,连在一起供电(风力发电)。它们之间能量是怎样转化的??
总结:风的机械能转化为电能。?
四、布置作业与教学反思