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第2课时 总课时：第 课时 备课时间： 年 月 日
课题 第十二章 机械能和内能一、动能 势能 机械能 （二）、机械能的转化（附课件）
一、教学目标1、通过观察和实验理解动能和势能的转化过程，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的物理现象。2、逐步养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。
二、教学重点 动能和势能的转化过程分析。
三、教学难点 同重点。
四、教学方法 实验观察，指导分析、讨论、交流。
五、教具 单摆、滚摆、线、铁架台、乒乓球（气球）。
六、教学过程
（一）、引入新课
复习回顾
1、机械能包括哪些？
2、动能的多少由什么决定的？重力势能的大小与哪些因素有关？
学生回答后再完成下面的练习
（1）、2007年4月，我国进行了第6次火车大提速，提速后的火车每节车厢中都有电子屏幕显示时速变化，当屏幕上示数增大时，火车的动能将 （变大/变小/不变）。
（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 。
（3）（课本练习）在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由落下时，能在纸上留下黑色圆斑A、B，球从较高处下落形成的圆斑是图所示的哪一个？你判断的依据的是什么？
讨论后回答：球从较高处下落形成的圆斑是B图。 B图所示的黑色圆斑大，表示球的形变大。说明弹性势能大。弹性势能是由球的重力势能转化而来的，说明B图所示球的重力势能大，由于同一球质量不变，所以B图所示球的高度大。
提出：物体可以既有动能也有势能，动能和势能能不能转化呢？
板书（投影）课题：第十二章 机械能和内能
先来学习 一、动能 势能 机械能 （二）动能和势能的转化
（二）、学习新课内容
1、观察摆球动能与势能的转化
（1）实验观察：略
（2）问题讨论：
当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越快，它的动能逐渐____，势能逐渐_____。当摆球到达最低点O’时，它的动能最___、势能最___，此过程中是摆球的___能逐渐转变成___能。此后，摆球又向OO/的另一侧运动，随着高度的上升，它的速度越来越___，动能逐渐转变成___能，当摆球到达最高处B时，它的动能为___、势能最___。
讲授：从单摆运动的过程可以看出，单摆下降时势能转化为动能，上升时动能转化为势能。也就是说动能和势能可以相互转化。
引导讨论：单摆在动能和势能相互转化的过程中，如果没有能量损失，它的动能和势能的总量会改变吗？
小结：动能可以转化为势能，势能可以转化为动能，在动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，这个规律在物理学里叫做机械能的转化的守恒定律。
2、分析下列各例中动能与势能是怎样转化的
（1）游乐场的过山车
学生讨论，说出能量的转化情况：过山车下降时势能转化为动能，上升时动能转化为势能。
（2）皮球落地后又弹起的照片
引导分析后小结：皮球从空中下降时，重力势能转化为动能。触地形变过程中发生形变，将动能转化为弹性势能，反弹恢复形变过程中，将弹性势能转化为动能。再上升，将动能转化为重力势能。
（3）滚摆
实验观察。
引导讨论能量转化情况：下降时势能转化为动能，上升时动能转化为势能。
（4）撑杆跳中的运动员
引导分析全过程变化：开始撑时，将动能转化为弹性势能，竿将运动员向上弹的过程中，弹性势能转化为动能和重力势能，上升中最后一段动能也转化成了重力势能。运动员下降时，重力势能转化为动能。
（5）观察人造卫星绕地球转动情况。
分析能量的转化：从近地点向远地点移动，将动能转化为势能，从远地点向近地点移动，将势能转化为动能。
3、生活.物理.社会——大海中蕴藏的机械能
引导阅读课本第36页内容。了解大海中蕴藏的机械能有哪些。
观察潮汐发电模拟实验。
4、巩固练习
引导讨论，根据学生练习情况纠正错误。
练习1、如图是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它在近地点的动能＿＿＿＿（大于/小于/等于）它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是_________（变大/变小/不变）。
练习2、如图2所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到b、c、d三 个位置时，若不计摩擦和空气阻力，则比较它们动能的大小，正确的是（ ）A. b点的动能大 B. c点的动能大 C. d点的动能大 D.三点的动能一样大
练习3、氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能 （增大/不变/减小），重力势能 （增大/不变/减小），机械能 （增大/不变/减小）
练习4、图6是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与___________________有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的______小。
练习5、如图2是跳水运动员跳板跳水时的情景，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则在整个过程中 （ ）A、运动员的动能一直增大，机械能不变 B、运动员的重力势能一直减小，机械能减小 C、运动员的动能先减小后增大，机械能不变 D、运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
练习6、如图4所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是[ ]A.重力势能减小，弹性势能增大 B.重力势能增大，弹性势能增大 C.重力势能减小，弹性势能减小 D.重力势能增大，弹性势能减小
练习7、学生在做模拟“蹦极”的小实验（如图所示）。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（ ）Ａ.小石块动能一直在增加 Ｂ.小石块减少的重力势能全部转化为动能 Ｃ.小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能 Ｄ.小石块到达c点时，动能为零
（三）、 本节学习小结
本节课你学到了哪些知识？
物体的动能和势能可以相互转化。
自由上升的物体上升时动能转化为势能，下降时势能转化为动能。在动能和势能相互转化的过程中，如果没有能量损失，机械能总量保持不变。
分析动能、势能的变化，要从影响因素去全面考虑。如：动能要看质量和速度是否变化，有一个变，动能就改变。重力势能要看质量和高度是否变化，有一个变重力势能就改变。
（四）、作业：
1、课本37页
第2、4题上作业本。第5题家庭作业
2、完成补充习题本节练习全部内容。
七、板书设计，见本节学习小结
八、教后记：
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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苏科版新教材同步教学课件
第十二章 机械能和内能
一 动能 势能 机械能
（二）动能和势能的转化
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
复习回顾
动能的多少由物体的_____和_____决定，重力势能的多少由物体的____________和_________决定。
速度
质量
质量
被举的高度
练习
1、2007年4月，我国进行了第6次火车大提速，提速后的火车每节车厢中都有电子屏幕显示时速变化，当屏幕上示数增大时，火车的动能将
（变大/变小/不变）。
变大
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 。
变大
变小
在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由落下时，能在纸上留下黑色圆斑A、B，球从较高处下落形成的圆斑是图所示的哪一个？你判断的依据的是什么？
A
B
球从较高处下落形成的圆斑是B图。 B图所示的黑色圆斑大，表示球的形变大。说明弹性势能大。弹性势能是由球的重力势能转化而来的，说明B图所示球的重力势能大，由于同一球质量不变，所以B图所示球的高度大。
观察摆球动能与势能的转化
A
O
O/
B
当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越快，它的动能逐渐____，势能逐渐_____
当摆球到达最低点O’时，它的动能最___、势能最___，此过程中是摆球的___能逐渐转变成___能
增大
减小
大
小
势
动
观察摆球动能与势能的转化
A
O
O/
B
此后，摆球又向OO/的另一侧运动，随着高度的上升，它的速度越来越___，动能逐渐转变成___能，
当摆球到达最高处B时，它的动能为___、势能最___
慢
势
零
大
从单摆运动的过程可以看出，单摆下降时势能转化为动能，上升时动能转化为势能。也就是说动能和势能可以相互转化。
单摆在动能和势能相互转化的过程中，如果没有能量损失，它的动能和势能的总量会改变吗？
动能可以转化为势能，势能可以转化为动能，在动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，这个规律在物理学里叫做机械能的转化的守恒定律。
分析下列各例中动能与势能是怎样转化的
游乐场的过山车
过山车下降时势能转化为动能，上升时动能转化为势能。
皮球落地后又弹起的照片
皮球从空中下降时，重力势能转化为动能。触地形变过程中发生形变，将动能转化为弹性势能，反弹恢复形变过程中，将弹性势能转化为动能。再上升，将动能转化为重力势能。
滚摆
实验观察
滚摆下降时势能转化为动能，上升时动能转化为势能。
撑杆跳中的运动员
开始撑时，将动能转化为弹性势能，竿将运动员向上弹的过程中，弹性势能转化为动能和重力势能，上升中最后一段动能也转化成了重力势能。运动员下降时，重力势能转化为动能。
练习1、如图是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它在近地点的动能＿＿＿＿（大于/小于/等于）它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是_________（变大/变小/不变）。
大于
不变
练习2、如图2所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到b、c、d三 个位置时，若不计摩擦和空气阻力，则比较它们动能的大小，正确的是（ ）
A. b点的动能大 B. c点的动能大
C. d点的动能大 D.三点的动能一样大
D
下图所示是上海“明珠线”某轻轨车车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定的坡度，请你从节能的角度，分析这种设计的优点
进站上坡将动能转化为重力势能储存起来.出站下坡将储存的重力势能转化为动能释放出来.这样节约能量.
练习3、氢气球释放后，若它的运动可看成是匀速上升，则上升过程中氢气球的动能 （增大/不变/减小），重力势能 （增大/不变/减小），机械能 （增大/不变/减小）
不变
增大
增大
练习4、图6是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与___________________有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的______小。
弹性形变大小
速度
练习5、如图2是跳水运动员跳板跳水时的情景，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则在整个过程中 （ ）
A、运动员的动能一直增大，机械能不变
B、运动员的重力势能一直减小，机械能减小
C、运动员的动能先减小后增大，机械能不变
D、运动员的重力势能先减小后增大，机械能增大
C
练习6、如图4所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是[ ]
A.重力势能减小，弹性势能增大
B.重力势能增大，弹性势能增大
C.重力势能减小，弹性势能减小
D.重力势能增大，弹性势能减小
A
练习7、学生在做模拟“蹦极”的小实验（如图所示）。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块从a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是（ ）
Ａ.小石块动能一直在增加
Ｂ.小石块减少的重力势能全部
转化为动能
Ｃ.小石块经过b点时，橡皮筋具
有弹性势能
Ｄ.小石块到达c点时，动能为零
D
课堂小结：本节课你学到了什么
物体的动能和势能可以相互转化。
自由上升的物体上升时动能转化为势能，下降时势能转化为动能。在动能和势能相互转化的过程中，如果没有能量损失，机械能总量保持不变。
分析动能、势能的变化，要从影响因素去全面考虑。如：动能要看质量和速度是否变化，有一个变，动能就改变。重力势能要看质量和高度是否变化，有一个变重力势能就改变。
作业
1、课本37页
第2、4题上作业本。第5题家庭作业
2、完成补充习题本节练习全部内容。
课本练习参考答案
1、由于载重汽车的质量比小轿车的质量大得多，在运动速度差不多的情况下，载重汽车的动能要比小轿车大得多。因此载重汽车出车祸更严重些。但是，如果小轿车的速度比载重汽车大得多，小轿车的动能就比载重汽车大，小轿车造成的车祸就会更严重些。
2、一般情况下，列车进站过程中要减速，出站要加速。利用这种设计方案，可使列车进站上坡时将动能转化为重力势能储存起来，出站正直时又将储存的重力势能转化为动能，使速度增大，从而节约能源。
3、利用橡皮筋作动力制作小船。用竹子制作弓箭。等等。
4、球从较高处下落形成的圆斑是图中的B，因为球在较高处具有较大的重力势能，下落过程中重力势能转化为动能，球在接触地面前就有较大的动能，在与地接触的过程中将动能转化为弹性势能较大，因此球的形变量也较大，在地面上形成的圆斑也就较大。
5、利用控制变量探究。得出结论：同一球下落时，初始高度越大球反弹的高度也越大。
球反弹的高度与初始高度、球的弹性、球内充气的多少、地面的软硬程度等因素有关。
