初中物理人教版（2024）八年级下册机械能及其转化教案

这是一份初中物理人教版（2024）八年级下册机械能及其转化教案，共4页。教案主要包含了素养目标，知识要求，教学重难点，迷津指点等内容，欢迎下载使用。
【素养目标】
【知识要求】
1.知道机械能。
2.通过实验，了解动能和势能的相互转化。
3.了解水能和风能的利用。
【教学重难点】
1.正确引导学生进行实验，得出动能和势能可以相互转化的结论。
2.组织、指导学生认真观察滚摆实验并进行分析、归纳，领会机械能守恒的条件。
教学准备
滚摆、篮球、单摆等
教学过程
导入新课
观察图片：游乐场的过山车，蹦极运动。
教师提问：过山车的转轮的半径为何越来越小？蹦极玩家为什么会安全落下？
新课讲解
一、机械能及其转化
机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
实验1：滚摆向下、向上运动的过程中，动能与重力势能是如何变化的？
实验2：篮球从空中落下再反弹到空中的过程，动能与重力势能是如何变化的？
小组同学讨论归纳总结：
（1）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。
（2）动能的增减变化要以速度的增减来判断。
（3）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。
（4）弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。
例题讲解：
【例1】如下图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析正确的是（ ）
A.在b、d两点动能相等
B.在a、d两点机械能相等
C.从b到c的过程机械能减少
D.从c到d的过程重力势能减少
【解析】在b、d两点时，因为高度相等，所以重力势能相等，因为摩擦力的存在，机械能会减小，所以b点的动能大于d点的动能，A选项错误。由于草地存在摩擦力，因此从a到d的过程，一部分机械能转化成其他形式的能，机械能减小，B选项错误。足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能不断减小，C选项正确。足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，D选项错误。
【答案】C
二、机械能守恒
实验3：见课本“想想做做”。
教师引导学生阅读课本，并归纳总结：
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。
1.机械能守恒是有条件的，只有重力做功时，机械能是守恒的。
2.在动能和势能的相互转化中，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。
三、水能和风能的利用
教师引导学生阅读课本“水能和风能的利用”相关内容，归纳总结：
1.水能
（1）水流动时具有机械能，称之为水能。
（2）水能发电是指利用水轮发电机，将水的机械能转化为电能，再用输电线送到用户。
（3）建立水力发电站时，要用拦河坝将水蓄积起来，既增大了水的质量，又提高了水所处的高度，因而增大了水的机械能。
2.风能
（1）风是流动的空气，所以风具有机械能，称之为风能。
（2）风能的利用比较简单，而且不会污染环境，但是风能不稳定，也不便于存储。
（3）利用风力可以发电。
例题讲解：
【例3】从物理学的角度看，“黄河远上白云间”生动形象地表明黄河水储存着大量的 能，“不尽长江滚滚来”表明长江水具有大量的 能。从能量转化角度看，“水往低处流”是把 能转化为 能。
【解析】第一句中“白云间”说明水的水位高，即黄河水具有较多的重力势能；第二句中“滚滚来”说明水流的速度快，即具有较多的动能。
【答案】重力势 动 重力势 动
【迷津指点】水能是一种可再生能源，主要用于发电。拦河坝提高了上游的水位，使水具有较多的重力势能，水流下时重力势能转化为动能，推动水轮机转动，水轮机带动发电机发电。
板书设计
第4节 机械能及其转化
1.机械能及
其转化机械能的组成动能重力势能、弹性势能机械能的转化机械能守恒条件机械能不守恒
2.水能与风能的利用
教学反思
教师先让学生复习前节所学的知识，进一步理解动能、重力势能及弹性势能的决定因素；再通过几个小实验或视频，让学生观察物体的运动速度及高度变化情况，再以填空的形式让学生填写，这样对机械能之间的转化就更清楚些。为了加深学生对动能、势能的相互转化的印象，再进一步举出生活事例进行分析。由于现象皆从身边来，故讨论时学生都踊跃发言，经过这样热烈的讨论，学到的知识一定印象深刻，从枯燥无味的课堂中感受到学习物理的乐趣。