机械能及其转化

教学目标

1、什么是机械能。

2、能用实例理解动能和势能的转化。

3、能解释一些有关动能、重力势能和弹性势能相互转化的简单现象。

重点难点

通过观察和实验认识动能和势能的相互转化。

机械能不守恒时机械能及其转化。

教学过程

活动1【导入】导入

常言到,温顾而知新,上节课我们学习了三种能,动能、重力势能和弹性势能,让学生看到PPT一起大声齐读动能、重力势能和弹性势能的定义。接着老师问学生动能、重力势能和弹性势能与什么因素有关?学生回答。老师提问重力势能和弹性势能统称为势能。老师提问学生:一架在空中飞的飞机具有什么能?学生答:动能和重力势能。动能和势能加起来就是我们今天学习的机械能,板书《机械能及其转化》

活动2【导入】教学内容

提问:请同学思考课本想想议议。

1、动能和重力势能相互转化

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。先将滚摆置于最高点,然后释放摆轮。分析: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。

上升:速度___________,高度___________,动能___________, 重力势能___________,___________能转化为___________能。

下降:速度___________,高度___________,动能___________,重力势能___________,___________能转化为___________能。

活动3【讲授】教学活动

实验2:单摆实验:先将单摆置于最高点,然后释放单摆。分析:单摆在最高点静止,此时单摆只有重力势能,没有动能。摆轮下降时其高 度降低,重力势 能减少;而且越转越快,其动能越来越大。摆轮到最低点时,动能最大;其高度最低,重力势能最小。在单摆下降的过程中,其重力势能逐渐转化为动能。

仿照单摆下降过程的分析,得出单摆上升过程中,单摆的动能逐渐转化为重力势能。

上升:速度___________,高度___________,动能___________,重力势能___________,___________能转化为___________能。

下降:速度___________ ,高度___________,动能___________,重力势能___________,___________能转化为___________能。

所以,动能和重力势能可以相互转化。老师提问:生活中还有哪些例子关于动能和重力势能相互转化呢?学生回答:…….

实验3:演示小车在斜面下滑,提问学生:什么能转化为什么能?

学生:重力势能转化为动能。

老师问:为什么生活中我们骑自行车下坡,不用踏脚踏,车会滑下?

学生答:重力势能转化为动能,所以速度变大。

老师问:为什么骑自行车上坡之前,要用力踏脚踏,目的是什么?

学生答:用力踏脚踏,目的获取更大的动能……

2、动能和弹性势能相互转化

活动4【讲授】教学活动

弓的弹性势能哪里去了?

拉开的弓把箭射出去的过程中,弓的弹性势能___________,箭的动能___________,弓的___________能转化为箭的___________。

所以动能和弹性势能可以相互转化。

演示实验:上好发条的小车放在桌面可以运动起来,分析涉及的能量转化。

3、机械能的转化及守恒

(1)动能和势能能够相互转化。

(2)机械能守恒

当只有动能和势能互相转化时,机械能的总和不变。

思考:.铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?

因为有摩擦等阻力,机械能会逐渐减小,这时机械能是___________守恒的。部分机械能转化为___________。

3、水能和风能的利用

展示图片风能和水能都是机械能,风力水力发电等相关知识、

活动5【活动】小结

动能与势能统称为机械能。

如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、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。

活动6【练习】科学世界

(1)当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能,动能,速度如何变化?当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能,动能,速度又如何变化?

(2)卫星在近地点的动能最___________,势能最___________,在远地点的动能最___________,势能最___________。

(3)卫星在运行过程中机械能是___________的。

活动7【练习】练习

学生练习

(1)上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时(           )。

A.弹性势能减小,动能增大         B.弹性势能增大,动能减小

C.弹性势能不变,动能减小         D.弹性势能减小,动能不变

(2)在下列过程中,物体的动能转化为重力势能的有(           )。

A.从水坝上流下来的水        B.汽车沿斜坡匀速向上行驶

C.乒乓球触地后向上弹起时    D.斜向上抛出的垒球,当它在上升阶段时

(3)加速自由下落的苹果,它的(    )

A.动能增加,势能减小       B.动能减小,势能增加

C.机械能不变           D.机械能增加

(4)下列物体中,既具有动能又具有势能的是(    )

A.在水平路面上行驶的汽车        B.空中正在下落的冰雹

C.拉长的弹簧              D.被拦河坝挡住的水

(5)跳远运动的几个阶段如图所示,则运动员(    )

A.助跑阶段机械能不变       B.起跳时机械能为零

C.经过最高点时动能最大      D.经过最高点时重力势能最大

(6) 下图是小明在体育考试中测试“引体向上”时的示意图。关于“引体向上”,下列说法中正确的是(    )

A.身体悬挂不动时,势能为零

B.身体上升时,重力做功,势能减少

C.身体下降时,重力做功,势能增加

D.身体上升时,克服重力做功,势能增加

(7)小老虎撑杆跳高时,它助跑时的______能转化成杆的________能,杆在恢复原状的过程中,_______能又将其转化成小老虎的_______能,这时,小老虎被举高过杆。

(8)铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力)(         )

A.铅球由a→b时,动能逐渐增大

B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能

C.铅球由b →c时,机械能逐渐减小

D.铅球在c点时动能最大

活动8【活动】教学反思

本节课引导学生通过分析物体下落时动能和重力势能的变化,联想到它们的转化。通过实验探究动能和重力势能的转化、弹性势能的转化,知道动能和势能可以相互转化。在通过一些机械能转化实例的分析,进一步理解动能和势能相互转化的规律和意义,最后自主学习有关风能和水能的相关知识。不足之处:没有条件安排分组实验,如果能让学生自行做实验,这样课堂更活跃,学生印象更深刻,效果更好。