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动能和势能的转化教学设计（5篇）

第一篇：动能和势能的转化教学设计

动能和势能的转化

教学目标：

1.知道动能和重力势能、弹性势能可以相互转化，并能举例说明。

2．能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物

理现象。3.通过演示实验，培养学生的实验探究能力。教学重点：动

能和势能的转化演示探究

教学难点：动能和势能的相互转化实验探究

教学教具：滚摆。单摆，斜槽，弹簧片，木球，人造地球卫星的

挂图等。教学过程：

（一）、复习引入：

手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能

量？为什么？

（二）．引入新课

学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，

当粉笔头下落路过某一点时，粒笔头具有什么能量？（此时既有重力

势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重

力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增加）

（三）、进行新课

在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能

和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能

和势能的变化。

实验1：滚摆实验。

出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮

的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断

摆轮转动的快慢。

引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆

轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，役有动能。摆轮下降时其

高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降，而且越转越快，其动能

越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重

力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。

仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐

渐转化为重力势能。

实验2：单摆实验。

此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆

在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、

右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直

观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后

运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点

的突破口。顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。

综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。

实验3：弹性势能和动能的相互转化。

演示篮球的拍打过程（动画演示实验过程，师生分析）

分析动能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着

木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水

平槽内运动。让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步

实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程，

然后，依据演示，分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的

过程。得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。

自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观，

例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说

明动能和势能的相互转化。有些事例比较复杂，例如：踢出去的足球

在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动能和势能是如何相互转

化的呢？

（板画足球轨迹，依图分析）首先我们来分析足球离地面的高度

的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。很明显，在上升过程中

足球的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球

的速度。足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。所以，

足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。

通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能；在下

降阶段重力势能转化为动能。

人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。

人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的

谜没有揭开。例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人

造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一步学

习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。

人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时

远。（出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一

＊人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面439公里，

离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度