【核心素养目标】14.3能量的守恒与转化教学设计 2023-2024学年人教版九年级全一册物理

能量的转化和守恒
一、教学目标
1.物理观念
(1)知道各种形式的能量是可以相互转化的。
(2)知道在转化的过程中,能量的总量是保持不变的。
2.科学思维
学会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象，具有初步的观察能力、分析概括能力。
3.科学探究
通过实践和探究，让学生感觉科学就在身边。培养学生对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。
4.科学态度与责任
培养学生观察思考，勇于发现乐于探究的学习习惯，以及应用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重难点
教学重点：能量的转化与守恒定律。
教学难点：用能量的转化与守恒定律对具体的自然现象进行分析,说明能量转化或转移的过程。
三、教学分析
学生在前面学习改变内能的方法时,对能量的转化和转移有了一定的认识,但对生活中的一些实例的能量转化的认识还不够,这就需要教师通过演示实验或分组实验或图片来帮助学生分散难点,同时激发学生的学习兴趣,再通过讨论举例分析各种形式能量的转化,引出能量守恒定律,突出重点,符合学生的学习规律。
四、教学过程
（一）新课讲解
一、情境导入
播放视频《世界上最惊险的 10座过山车》提出问题：过山车在运动的过程中，动能和势能会发生什么变化？回想体验小时候荡秋千时的情景模拟观察：我们可以用一个摆球来演示、分析荡秋千时的能量转化过程。根据以上信息，你还能提出一个感兴趣的问题吗？这节课，我们就一起来研究学习
环节二：新课讲授
老师引导并分析: 如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，将小球从位置 B拉倒位置 A，松开手释放小球，观察它在 A到 B到 C过程中高度和速度的变化，分析这一运动过程中动能和重力势能之间的转化。理想情况下，A、C等高。但实际情况下，每次上升的高度都比上次要低。结论:动能和重力势能可以相互转化.
（二）实验 2：滚摆动能和势能的转化
1、观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
老师用课件展示实验：
滚摆实验。
1.滚摆旋转向下运动过程中，速度变大，动能增大；高度降低，重力势能减小。重力势能转化为动能
2.滚摆旋转向上运动过程中，速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大，动能转化为重力势能。
3.说明：理想情况下,每次应上升到原来的高度,因空气阻力,每次上升的高度都比上次低。得出结论：动能和重力势能可以相互转化。
4.学生分组讨论生活中动能和重力势能相互转化的例子，并进行讲解。
预设举例:骑车下坡，游乐场过山车，秋千，钟摆等在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化。举高的铅球在下落的过程中，重力势能也在不断转化为动能，等等。
实验 4：弹性势能、动能和重力势能的转化
课件展示：使撑杆跳高的运动员完成了助跑、撑杆、跨杆、落地的过程。运动员助跑尽量增大动能,在起跳瞬间,使撑杆发生弹性形变,把自身的动能转化为撑杆的弹性势能.在撑杆恢复原状的过程中,撑杆的弹性势能转化成运动员的动能,动能又不断地转化为运动员的重力势能.在下落的过程中高度逐渐降低,速度越来越大,重力势能转化为动能。