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第四章4.3 机械能 一、教学任务分析 本节学习的主要内容有能量的概念、机械能的形式、影响机械能大小因素以及机械能的转化和守恒。本节是能量的启蒙学习，是后继学习功的原理、电能、内能的基础，对高中能量变化与守恒的进一步学习也有一定的影响。 前面所学的机械功知识已经为能的概念建立做好了铺垫，学生对进一步研究机械能所需的感性材料也很丰富，如：拉弓射箭、重锤打桩、水车运转、飞车冲撞、撑杆跳、拍球等等，但对这些现象缺乏仔细观察、理性的思考和科学的归纳。 教学中要指引学生以生活实践为基础，利用机械功这个知识杠杆“撬开”能的概念，再利用已掌握的物理方法和实验技能进一步研究机械能的形式、影响机械能大小因素以及机械能的转化。 教学中要激励学生主动参与积极合作，在动手设计使物体具有能的小实验和分组实验探究重力势能（动能）与相关因素间关系的实验过程中，获得亲自动手设计实验的乐趣，提高细致观察、科学描述的能力。 二、教学目标 1、知识与技能 （1）知道机械能包括重力势能、弹性势能和动能。 （2）知道影响物体重力势能、弹性势能和动能大小的因素。 （3）知道重力势能和动能间可以相互转化，能判断重力势能和动能大小变化。 2、过程与方法 经历重力势能（动能）概念的形成过程、重力势能（动能）与相关因素间关系的实验探究过程以及能的转化研究过程，认识用科学语言描述物理现象和规律的方法，感受实验探究中的控制变量法和猜想、分析、归纳等思维方法。 3、情感、态度与价值观 （1）通过了解机械能在生活、生产、科技中应用事例，激发学习物理的兴趣。 （2）在研究重力势能和动能大小与各自相关因素间关系的实验过程中，感悟同学间的团结、合作与交流的作用。 三、教学重点和难点 重点：研究重力势能和动能大小分别与什么因素有关的实验过程。 难点：能的概念和能的转化意义。 四、教学资源 1、学生实验器材（每六人一套）：大词典、钢（塑料）尺、橡筋、沙槽、橡皮泥、弹簧、自制“重力势能实验器”、大小不同的铁球、滑车、斜面、木块、小球、学生活动卡等。 2、演示实验器材：弹簧、滑车、尼龙线、大铁块、乒乓球、滚摆等。 3、自制模拟演示PPT幻灯片。 五、教学设计思路 本设计的基本思路是：先用“具有做功本领的弹簧”的演示实验导入，再让学生设计“使桌面上物体具有能”的小实验，引导学生初步建立能量概念（做功的本领），然后通过“生活现象”的视频，引导学生对机械能形式进行分类，进尔提出新问题：影响重力势能、弹性势能和动能大小因素，再指导各学习小组分别进行实验设计和操作、数据采集和分析，最后各组归纳和交流结论。 通过小实验“大铁块砸鼻子”引发学生对“机械能转化和守恒”的进一步研究，引导学生交流生活中能量转化的现象，指导学生设计能量转化小实验，再要求学生总结抛体、自由落体、摆体等的动能和势能变化规律，然后播放视频“机械能转化和守恒”,并利用滚摆实验证明，最后在悬念中结束---滚摆时间长会停下来，用力把乒乓球摔向地面会弹的更高。 本设计要突出的重点是：研究重力势能和动能大小分别与什么因素有关。方法是：引导学生经历用控制变量法进行科学探究过程:集体交流猜想；小组自主设计实验方案；教师分层进行实验指导；师生、生生之间共同交流评价各组实验结论。 本设计中要突破的难点是：理解能的概念和能的转化意义。方法是：动手设计小实验（使物体具有动能、势能）；交流生活体验（机械能各种形式和相互转化）。 完成本设计内容约需2课时。 六、教学流程 1、教学流程图 2、教学流程图说明 情景Ⅰ 演示实验1 利用弹簧对小车做功。 活动Ⅰ 学生实验1 小实验：让桌面上的物体也具有机械能，增加能的实际体验。 情景Ⅱ 视频 打桩机打桩、水车旋转、蹦床、帆船等。 活动Ⅱ 猜想 问题：机械能大小与那些因素有关？ 情景Ⅲ 演示实验2 利用强弱弹簧对比实验证明影响弹性势能大小的因素。 活动Ⅲ 学生实验2 分组实验：研究影响重力势能大小因素。 活动Ⅳ 学生实验3 分组实验：研究影响动能大小因素。 活动Ⅴ 教学小结 教学小结，并提出新问题。 情景Ⅳ 学生实验4 小实验：“大铁块砸鼻子”，引发学生对“机械能转化和守恒”的进一步研究。 活动Ⅵ 实验交流 设计能转化小实验。引导学生推理想象实验中动能（势能）大小的变化情况。 情景Ⅴ 视频、演示实验3 视频：“机械能转化和守恒”。 演示实验3：滚摆实验。 活动Ⅶ 教学小结 教学小结，并提出新问题。 3、教学的主要环节是 本设计可分为三个主要的教学