《机械能及其转化》教学设计
教学目标
知识与技能:
1、
知道什么是机械能,通过对一些物理现象的分析,理解动能和势能的相互转化。
2、
引导学生举例并解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象。
3、初步理解机械能守恒的含义。
4、了解风能和水能。
过程与方法:
1、
通过对一些典型的物理现象的观察,引导学生分析和发现其中包含的物理知识和物
理原理。
2、
培养学生用能量转化的观点分析问题的能力。
情感态度与价值观:
通过阅读“科学世界”《人造地球卫星》,结合我国航天事业的发展,对学生进行爱国主义教育。
教学重点:
动能和势能的相互转化。
教学难点:
机械能守恒问题、弹性势能与动能、重力势能的相互转化问题。
学习者特征分析
学生刚学了动能和势能的基本概念,能确认运动的物体具有动能,被举高的物体具有重力势能,发生弹性形变的物体具有弹性势能;并了解了决定这些能量大小的因素。也就是说学生为本节课的学习有了一定的知识准备,但学生对某种能量的变化的理解并不是很到位的,我们对有些物理现象需用多个物理知识分析或解释。
教学环境和教学资源准备
多媒体教室、课件、单摆,木板,铁片,小球、皮球。
教学过程
导入新课:播放过山车视频:惊险刺激的场面,给学生以强烈的
视觉冲击和心灵震撼,激发学生兴趣,引发学生思考。
学习新课
出示学习目标
1、能用实例说明动能和势能之间可以相互转化
2、能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象
3、初步理解机械能守恒的含义。
4、了解水能和风能
(一)、机械能
请学生自学看书并完成导学案
机械能
机械能包括
动能:物体由于
而具有的能量。影响因素是
重力势能:物体由于
而具有的能量。影响因素是
弹性势能:物体由于
而具有的能量。影响因素是
教师引导:一个物体能否既有动能又有势能?举例说明?
在这个过程中动能,势能是否在变?如何变?它们之间有什么联系?
(二)机械能及其转化
实验一:
一)实验
单摆实验
速度
动能
高度
重力势能
A-B
B-C
总结:动能和重力势能之间
(可以或不可以)相互转化。
二)实验
小球实验
速度
动能
弹性形变大小
弹性势能
A-B
B-C
总结:动能和弹性势能之间
(可以或不可以)相互转化。
三)经典例题
扔皮球
皮球下落
皮球形变
皮球回复形变
皮球上升
分析以上四个过程的能量转化
(三)机械能守恒
想一想做一做
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子,稳定后松手,头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。
提问:1、铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?
2、假设没有阻力,会怎么样呢?
教师引导:
如果只有动能和势能相互转化,尽管动能和势能大小会变化,但机械能的总和不变,或者说机械能是守恒的。
强调:
1.机械能守恒是有条件的,只有动能和势能时,机械能是守恒的。
2、在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机械能的总和减少。
3、“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。
(四)风能和水能的利用:
自学课本,完成导学案
1、建造水电站时修拦河坝,其目的____________,使水的__________能储存起来,打开水闸,河水的__________能转化成________能冲击水轮机发电。
2、风能发电,是
能转化为
能。风能利用起来比较简便,而且不会________。但是风能________,(“稳定”或“不稳定”)也不便于贮存。
三、练习
生活中还有很多关于动能和势能相互转化的现象,请同学们举出几个实例,并运用所学知识分析过程中能量的转化情况。
过山车
滑板
射箭
撑杆跳高
蹦床
骑自行车上坡加紧蹬几下
弹簧门自动关闭
四、拓展知识
学习科学世界了解人造地球卫星的机械能转化
五、小结
机械能包括动能和势能,机械能的转化和守恒。机械能的转化在生活中应用非常广泛。
五、板书
动能(m,v)
机械能
重力势能(m,h)
机械能守恒
弹性势能(形变大小)
机械能及其守恒