1、机械能及其转化机械能及其转化 教学目标教学目标 （1）知道机械能的概念； （2）理解动能和势能的相互转化； （3）尝试用动能和势能之间的相互转化来解释生活中的相关现象； （4）初步体会守恒的思想在物理中的应用； （5）尝试从多个视角解释生活中的同一现象，并在此过程中体会物理的统一性。 教学重难点教学重难点 教学重点：动能和势能之间的相互转化 教学难点：动能和势能之间的相互转化 教学准备教学准备 多媒体课件、铁架台、滚摆、细线 教学过程教学过程 新课引入新课引入 教师活动：播放视频过山车 。 教师口述：坐过过山车吗？过山车能给人风驰电擎的感觉。仔细观察，你就会发现，过 山车的所处的位置高时，速度
2、较小。当过山车运动至较低的位置时，速度较大。这是什么原 因？ 教学过程教学过程 一、机械能及其转化一、机械能及其转化 教师活动：讲解机械能的概念。 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。一个物体可以既有动能，又有势能，如飞行 中的飞机因为它在运动而具有动能， 又因为它处于高空而具有重力势能。 把这两种能量加在 一起就得到它的总机械能。 教师活动：描述过山车的运动过程中能量的转化。 在刚刚开始时，过山车依靠外界的力量爬上最高点。到达最高点以后，过山车外界的装 置就不再为过山车提供动力了。 过山车的运动完全依靠能的转化。 外力将过山车提升到最高 点时，过山车的重力势能最大。过山车向下运动的过程中，
3、高度逐渐降低，重力势能逐渐减 小，速度逐渐增大，这个过程中重力势能转化为过山车的动能。当过山车运动至最低点时， 重力势能最小，这时的动能最大。 过山车的轨道千变万化，有的过山车还有翻转等姿态的变化。但都一个特点，即过山车 所处位置较高时，速度较小，所处位置较低时，速度较大。这个现象背后的物理规律就是机 械能的转化。 教师活动：演示滚摆的实验（或播放视频观察滚摆的运动 ） 。 教师活动：描述滚摆运动过程中能量的转化。 滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能。滚摆上升 时，它的动能越来越小， 重力势能越来越大，动能转化为重力势能。 教师活动：播放视频蹦床运动中动能和势能
4、相互转化 。 学生活动：学生之间讨论蹦床运动中能量的转化。 从运动员与蹦床刚好接触到运动到最低点的过程中， 运动员的速度和高度减小， 蹦床的 形变程度增大，运动员的重力势能和动能转化蹦床的弹性势能。当运动员运动至最低点时， 动能最小，重力势能最小，弹性势能最大。从运动员在最低点到运动员离开蹦床的平衡位置 时，运动员逐渐向上运动，弹性势能转化为动能和重力势能。从运动员离开蹦床时起，运动 员所处的高度逐渐增大，速度逐渐减小。动能转化为重力势能。运动员运动至最高点时，速 度为 0，重力势能最大。而后，运动员的高度逐渐降低，速度逐渐增大。这个过程中，重力 势能转化为动能。 教师活动：播放视频撑竿跳高中
5、动能和势能相互转化 。 学生活动：学生之间讨论撑竿跳高中动能和势能的相互转化。 运动员的动能撑竿的弹性势能运动员的重力势能运动员的动能 二、水能和风能的利用二、水能和风能的利用 教师活动：讲述水能和风能的利用。 教师口述：海水潮起潮落，江河日食奔腾。这些运动的水也是有能量的，它们也是可以 做功的，也是可以为人所用的。 教师口述：有时狂风可将路边的树枝吹断，或给人们带来其他负面影响。但反过来看， 这说明风也是可以做功的，控制好它做功的方向，也是可以为人所用的。 教师活动：播放视频水轮机 。 教师活动：设问水轮机工作过程中，能量的转化。 学生活动：学生之间讨论老师所提问题。 教师活动：播放水利水电
6、的视频,讲解水电站能量的转化。 教师活动：展示风车的相关图片。 教师活动：大体讲解风力发电机能量的转化。 典题剖析典题剖析 例例 1 如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中的能量转化，下列分 析正确的是（） A. 小孩在空中上升的过程中动能转化为重力势能 B. 小孩在空中下落的过程中动能转化为重力势能 C. 小孩从接触蹦蹦床到下落到最低处的过程中弹性势能转化为动能 D. 小孩被蹦蹦床弹起的过程中弹性势能转化为重力势能 答案：A 例例 2 行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的 光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生
7、电流。上 述不同现象中所包含的相同的物理过程是（） A. 物体克服阻力做功 B. 物体的动能转化为其他形式的能 C. 物体的势能转化为其他形式的能 D. 物体的机械能转化为其他形式的能 答案：AD 例例 3 甲站在 0.5 m/s 匀速上行的自动扶梯上，乙站在 0.7 m/s 匀速下行的自动扶梯上。 甲、乙两人质量相等，甲上行中动能_(填“增加” “不变”或“减少”)。某时刻他 们的位置如图所示，该时刻甲的重力势能_乙的重力势能，甲的机械能_ (填 “大于” “等于”或“小于”) 乙的机械能。 答案：不变；等于；小于 课堂小结课堂小结 机械能及其转化机械能及其转化 机械能机械能 动能,重力势能,弹性动能,重力势能,弹性 势能统称为机械能势能统称为机械能 机械能之间可以相互转化机械能之间可以相互转化 水能和风水能和风 能的利用能的利用 水能水能 水轮机水轮机 水的动能水的动能 叶轮机的动能叶轮机的动能 水电站水电站 水的重力势能水的重力势能 水的动能水的动能 叶轮机的动能叶轮机的动能 电能电能 风能风能 风力发电机风力发电机 风的动能风的动能 叶轮机的动能叶轮机的动能 电能电能
