1、第四节第四节机械能及其转化机械能及其转化 (一)教学目标 1、知识与技能 (1) 通过对滚摆、单摆实验的观察分析，理解动能和重力势能的相互转化。 (2) 通过引导学生举例并解释一些有关动能和重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象，理解动能 和势能可以相互转化。 2、过程与方法 (1) 培养学生运用能的转化知识分析有关物理现象的转化。 (2) 培养学生从能量观点分析问题的意识。 3、情感与价值观 通过观看“科学世界”人造地球卫星，结合我国航天事业的发展，增强学生爱国主义情感。 (二)教学重难点 1、重点：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、难点：指导学生认真观察滚摆、
2、单摆实验并进行分析、归纳，领会动能与重力势能的相互转化 (三)教学准备 滚摆，棉线，铁锁，多媒体课件。 (四)教学过程 1复习复习 手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？ 2引入新课引入新课 学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粉笔 头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力 势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增加） 3进行新课进行新课 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
3、能的变化。 实验 1：播放多媒体动画滚摆实验。 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。 实验 2：播放多媒体动画单摆实验。 引导学生复述并分析实验中观察到的现象。单摆在最高点静止，此时单摆只有重力势能，没有动能。 单摆下降时其高度降低，重力势能减少；单摆下降；速
4、度越转越快，其动能越来越大。单摆到最低点时， 转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在单摆下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。 得出：单摆在摆动时动能与重力势能可以相互转化 实验 3：播放多媒体动画人造地球卫星在运行过程中。 人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生，然而 围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人造 卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中， 动能和重力势能的相互转化。 人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时
5、远。 （出示我国发射的第一颗人造卫星 轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面 439 公里，离地 球最远时（此处叫远地点）离地面高度是 2384 公里，它绕地球一周的时间是 114 分钟。它在近地点时，速 度最大，动能最大；此时离地面最近，重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能 增大，动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时， 重力势能向动能转化。在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。 实验四 “想想做做”用铁锁做单摆。 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。 综述实验，说明动能和重力势能是可以相互转化的。 (五)小结 (六)作业 动手动脑学物理
