八年級物理人教版下冊《機械能及其轉化》教案

知識和能力目標:

1、知道機械能包括動能和勢能，能用實例說明動能和勢能之間可以相互轉化，能解釋有關動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉化的簡單現象。

2、 初步理解機械能守恆的含義

過程和方法目標:

透過觀察動能和勢能之間的相互轉化的實例，培養學生動手操作能力、觀察和分析的能力。情感態度與價值觀目標：

透過實驗探究和合作學習，關心機械能與人們日常生活的聯繫，樹立將機械能知識應用於日常生活的意識。

學習重難點：

動能和勢能的相互轉化，機械能守恆。

教具準備：

小鋼球、彈簧、細繩、鐵鎖、鐵架臺

教學過程：

一、預習導學

二、合作探究

1、 情景匯入

降落的小鋼球  開始靜止無動能但具有勢能，落下的過程中，勢能減少，速度由靜止轉變成運動，動能增加

2、 提出問題：小鋼球減少的重力勢能和增加的動能之間有沒有什麼關係呢？

3、 學生討論得出初步結論：勢能減少、動能增加。

4、 老師引導探究：

教師演示實驗：懸掛的金屬小球，把小球拉到一定高度鬆手，小球做往復來回運動。

教師引導：從小球最高點，動能爲0，重力勢能最大，到最低點時候，重力勢能最小，動能最大。從這個過程來看，重力勢能的減少帶來了小球動能的增加。結論：重力勢能轉化爲了動能

從最低點到另外一側的最高點，重力勢能增加，動能由最大減少到0。結論：動能轉化爲了重力勢能。

學生探討課本71頁圖11、4—2想想做做動能和勢能的轉化

師生綜合分析：動能、重力勢能之間是可以相互轉化的。

教師演示實驗：鋼球固定在彈簧的一端，彈簧另外一端固定 ，把鋼球水平拉伸一定位置放手，發現小球水平做往復運動。

教師引導分析：

鬆手時刻：彈性勢能最大，動能爲O

彈簧的自然伸直位置：彈性勢能爲0，鋼球速度大，具有動能。

彈簧被壓縮至最短位置，小球靜止：小球速度爲0，動能爲0，彈簧被壓縮，具有彈性勢能。

綜上分析：小球水平運動過程中，小球所具有的彈性勢能和動能相互轉化。

教師歸納：從以上兩個實驗可以看出：動能和重力勢能，動能和彈性勢能是可以相互轉化的，即動能和勢能可以相互轉化

引入新概念：

機械能：動能和勢能的總和爲機械能。

學生分組討論72頁圖11、4—3鐵鎖擺動時會碰到鼻子嗎？

實驗表明鐵鎖不會碰到鼻子，距離鼻子的距離變大，這表明鐵鎖的機械能總量變小

由此可見，在機械能的相互轉化過程中，機械能的總量可能會減小

問：鐵鎖的機械能總量爲什麼會減小呢？

學生分組討論

師生共同總結：鐵鎖在運動的過程中要克服空氣阻力做功，導致機械能的總量減小

大量的實驗表明：在機械能的相互轉化過程中，如果只有動能和勢能的相互轉化，機械能的'總和是不變的即機械能守恆

注意：實際生活中，在機械能的相互轉化過程中，往往要克服摩擦力，使機械能總和減小

三、鞏固提高：

發揮學生主動性，透過動能和勢能相互轉化的規律，在現實生活中找出它們相互轉化的具體事例：

教師引導：奧運賽場上的蹦牀比賽、射箭比賽用的弓，蹦極遊戲、兒時的玩具：彈弓、玩具不倒翁等

動能和勢能的相互轉化應用實例：

風能和水能的利用

空氣的流動形成風，它具有動能，透過風機葉輪，把它們的動能轉化成了葉輪的動能，動能又用來發電等。

水在高處有重力勢能，在從高處落下的過程中，重力勢能就會轉化成水的動能，流動的水透過衝擊水力發電機的葉輪，把它們的動能轉化成了葉輪的動能，進而帶動水力發電機發電供人類來使用。

四、拓展延伸：

1、科學世界：人造地球衛星的機械能轉化

2、課後作業

3、提問學生：說說我國有哪些水電站？（三峽葛洲壩等）拓展考察學生認知能力。