《机械能及其转化》教学设计
【教材分析】
《机械能及其转化》是前面所学《动能和势能》的延伸，又为今后的《能量的转化和守恒》的学习奠定基础。教材由演示得出动能、势能的转化；由想想做做得出机械能是守恒的；介绍了风能和水能的利用；图文并茂，符合学生认知规律。能够体现从生活走向物理，注重科学探究的新课程理念。科学世界“人造卫星”拓宽学生知识面，引导学生关注社会生活、关注科技发展。
【教材分析】
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，但教者必须清醒地认识到学生对某种能量的变化的理解并不是很到位的，这恰恰是完成本节课的教学目标所必须解决的问题。对有些物理现象需用多个物理知识分析或解释，如“滚摆、单摆最终会停下来”，我们引导学生关注的重点是动能和势能的相互转化问题，但现象中所涉及到的机械能守恒与损失问题，既不能回避，又不能过多纠缠，否则会喧宾夺主而影响教学目标的实现。
【教学目标】
.知识与技能
（）了解动能和势能的相互转换； （）初步了解机械能守恒的含义； （）了解水能和风能的利用。
.过程与方法
通过观察和实验认识动能和势能的转换过程。
.情感、态度、价值观
（）知道机械能与人们生活的联系； （）有将机械能应用于生活的意识。
【教学重点】
动能和势能的转化。
【教学难点】
机械能守恒的理解。
【教学方法】
讲授法、直观法（演示实验）、讨论法、归纳法
【教学过程】
一、复习
．一个物体对外做功，我们就说这个物体具有能。
．物体由于运动而具有的能叫动能，物体动能的大小与物体的运动速度和质量有关。
．物体由于高度而具有的能叫重力势能，物体的重力势能的大小与高度和质量有关。物体发生弹性形变具有的能叫弹性势能，物体弹性势能的大小与形变量的大小有关。
二、引入新课
我们已经初步学习过能量的知识，请你猜想一下，风力发电机工作的时候，是依靠什么能量发电的？水力发电机工作的时候，是依靠什么能量发电的？学生讨论回答。
二、新课教学
（一）机械能
手持粉笔头高高举起。以此事例提问： 1、粉笔头在最高处具有什么能？ 学生：重力势能
2、粉笔头落到最低处具有什么能？ 学生：动能
3、粉笔头在中间某位置时具有什么能？ 学生:动能和重力时能
教师总结，引出机械能的概念：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
（二）机械能及其转化
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。
1、演示滚摆实验
图，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，没有动能。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。
图 滚摆 、演示单摆实验
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。
图 小球从点摆动到点
如图分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转换。
在如图中，小球从点下落到点，重力势能逐渐转化成动能，到最低点时动能最大，之后又从点上升到点，动能逐渐转化成重力势能。
综述实验、说明动能和重力势能是可以相互转化的。 、演示实验：橡皮筋弹出粉笔头
将橡皮筋在手指上缠成弹弓形状，将粉笔头弹出，问学生弹出过程中的能量转换是怎样的？
得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。
请同学列举自然界中动能、势能、弹性势能相互转化的事例：
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
机械能及其转化教学设计 人教版(精品教案)
