11.4 机械能及其转化（教案）2024-2025学年度人教版物理八年级下册.docVIP

课题

第十一章第4节机械能及其转化

1课时

授课教师

授课类型

新授课

教学目标

1.通过生活实例和自主学习课本知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

2.能通过实验或实例，认识物体的动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象。

3.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化。

教学重点、教学难点

重点：动能和势能的相互转化。

难点：能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。

教学方法

本节课首先运用多媒体展示具有动能和势能的物体在做机械运动,得出机械能的概念,再让学生进行滚摆和单摆的实验,来体验动能和势能的相互转化,学生认识机械能的转化后,再探讨机械能守恒的情况。

教学准备

易拉罐、木板、单摆、滚摆、锁、绳子、多媒体课件等。

教学过程

一、新课引入

演示实验：搭建小坡度的斜面，从斜面顶端由静止释放易拉罐，引导学生仔细观察现象。

提出问题：将一只易拉罐沿不太陡的斜面滚下。会有什么出人意料的现象发生？

二、讲授新课

知识点一机械能及其转化

多媒体展示：

（1）如图甲所示，我们小时候玩过荡秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞，你知道在荡秋千的过程中小孩具有哪些能量吗？这些能量是怎样变化的？

（2）小刚在玩弹弓的情景如图乙所示，小刚用形变的橡皮条将“子弹”弹射出去的过程中，具有哪些能量？这些能量是怎样变化的？

甲乙

提出问题：从以上两个实例中，你能够发现能量的变化有什么规律？

学生根据上节课所学的知识，独立回答以上两个实例中的物体所具有的能量，然后小组讨论、交流分析出每一个阶段中能量的变化情况和能量变化的规律。

教师引导：把每个小组的观点进行引导总结，利用多媒体展示分析过程。

(1)荡秋千的过程可转化为如图所示的示意图，展开分析：

A→B过程中具有的能量是势能和动能，其中能量的变化是重力势能减小，动能增大；

B→C过程中具有的能量是动能和势能，其中能量的变化是重力势能增大，动能减小。

(2)橡皮条将“子弹”射出的过程中，橡皮条具有弹性势能，“子弹”具有动能。橡皮条的弹性势能减小，“子弹”的动能增大。

(3)在某一阶段能量的变化中，一种能量在减小的同时，另一种能量在增大。

教师提问：减小的能量是消失了吗？增大的能量是创生出来的吗？动能和势能可以统称为什么能？

交流分析：学生猜想，进行交流，阐明观点。猜想认为是减小的能量转化为增大的能量。

归纳总结：动能和势能统称为机械能；动能和势能可以相互转化。

滚摆实验：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？

提出问题：滚摆运动过程中能量的转化是怎样的？

分析交流：最高点时，势能最大，动能最小。

下降时，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。

上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。

最低点时，重力势能最小，动能最大。

教师讲解：动能的变化量等于势能的变化量。

仿照滚摆下降过程的分析，得出滚摆上升过程中，滚摆的动能逐渐转化为重力势能。

学生活动：把一把铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到自己的鼻子附近，稳定后松手，铁锁摆回时会打到你的鼻子吗？

学生体验：不能打到，因为有空气阻力。空气阻力越小，铁锁克服阻力做功就越少，摆回的高度就越高。?当阻力为零时，铁锁摆回原高度。

归纳总结：空气中有阻力，所以机械能将改变。当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变，即机械能守恒。

提出问题：在我们的日常生活中，你是否留意观察过哪些现象中存在能量转化的例子？生活中的哪些方面利用了动能和势能之间的转化？

学生结合生活的经历，讨论交流利用动能和势能转化的实例。

根据学生叙述的生活中利用动能和势能转化的实例，并用多媒体展示。

多媒体展示1：城市铁路的车站的设计方案如图所示，进站的轨道都与站台构成一个缓坡，就是利用了动能和势能的相互转化。(让学生思考这样设计的好处)

多媒体展示2：如图所示，我们看杂技演员从高处跳下落在蹦床上，又被弹起的过程中是利用了动能和势能的相互转化。

多媒体展示3：如图所示，撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、越横杆。在这几个阶段中也是利用了能量的转化。

知识点二水能和风能的利用

多媒体展示：自然界的流水和风蕴含着巨大的能量。

自主学习:学生阅读P98-99，了解人们利用水能和风能的方法和历程。

归纳总结：人类对水能和风能的利用主要是发电，它们清洁无污染，是人们大力发展的清洁能源。

三、课堂小结

回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。

四、板书设计

第4节机械能及其转化

一、机械能及其转化

1.动能和势能统称为机械能。

2.动能和重力势能之间是可以相互转化的。

3.动能和弹性势能