1、 第4节 机械能及其相互转化设计理念 新课程改革对物理教育提出了新的理念，“注重科学探究，提倡学习方式的多样化”作为课程的基本理念。本届通过学生动手实验操作，经过观察、分析、比较、交流最后得出结论。这样既加深了学生探究的过程，又激发了学生学习的兴趣，锻炼了分析问题的能力。教材分析“机械能及转化”一节的教学属于物理规律的教学，物理规律是物理现象或物理过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势，是其本质联系的反映，它是以观测和实验为起点，从中获得思维加工的材料，对物理世界秩序性的整理和规律性的文字描述。 三维目标1知识与技能：初步认识动能与势能的相互转化及机械能的守恒。 能够说出日常生活中动能与势
2、能相互转化的实例。 学会区分动能与势能并知道机械能包括动能与势能。2过程与方法通过观察和实验的方法探究动能和势能相互转化的规律，利用机械能守恒定律解释日常生活中某些具体问题。 通过观察滚摆、单摆的实验，推论出机械能守恒的条件。3情感态度与价值观树立能量应用意识，为振兴中华敢于奉献。积极参与科学探究活动，养成善于发现问题、提出问题、探究问题的习惯。重点难点教学重点：动能与势能的相互转化。 教学难点：动能与势能的相互转化的规律的理解。教学方法教无定法，贵在得法”，依据本节课的知识结构特点，教学目标和学生实际，确定本节课为实验基础上的“探索发现”课型。即用演示实验、学生观察、讨论、探索发现、分析推理
3、为主的多动教学。经过引导和启发学生理解和掌握物理研究方法，激发学生探索和发现物理规律的动机和兴趣，为学生学习物理创设理想的物理情境地。通过实验，激发学生学习的兴趣，培养学生的创新精神和创新能力。仪器材料滚摆、单摆、溜溜球。教学流程设计回忆旧知：体会其运用 问题：动能、势能的大小与哪些因素有关，怎样判断一个物体动能、势能的变化。 习题：思考、汽车由静止起动逐渐加速的过程中，动能如何变化？ 汽车行驶中司机关油门踩刹车，逐渐减速停止的过程中，汽车的动能又如何变化？生甲答：汽车加速时，动能逐渐增大。 生乙答：汽车减速时，速度减慢，动能逐渐减小。 师演示：上抛一小球。（引导学生观察小球在上升和下落过程中
4、高度、速度变化情况，且讨论其动能、势能的变化情况。） 学生五人一组热烈讨论，共六组。 师任选一组来回答。 六组学生代表生丙答：对于同一物体，小球而言，小球在上升过程中，速度越来越小，其动也在减小，但其上升高度增加，所以势能在增大。（注其余各组同学对该同学所说都予以认可） （设计意图：即活跃了课堂气氛，又激发学生强烈的求知欲和竞争意识。） 演示实验：引导学生观察 从高处释放的滚摆 拉起的单摆释放后运动情况 师提出探究问题：（ 1 ）滚摆在由最高点往下滚动过程中其动能势能如何变化？ （ 2 ）单摆在左右摆动过程中，动能、势能又是如何变化？ 师引导学生充分讨论并回答： 第三组学生甲答：滚摆在下降过程
5、中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大；滚摆上升过程中越转越慢，重力势能越来越大，动能越来越小。 师问：其余各组同学都同意吗？ 生齐答：同意！ 师问：滚摆下降时重力势能变小，跑哪去了？上升时，重力势能又变大，动能又跑哪去了？ 生乙答：重力势能变小、动能增大了，那动能一定是由重力势能转化来的。 师：该同学说的对，说的好。今天呢，我们就来学习这一内容。 板书课题：机械能及其转化 （设计意图：激发学生的思维。）设疑：那么什么是机械能呢？ 师给出定义：动能和势能，统称为机械能。 并指出它是一种常见的能量形式。 师举例说明：例：空中飞行的飞机由于距地面有一定的高度，所以飞机具有重力势能，飞机的
6、飞行具有较大的飞行速度，所以飞机具有一定的动能，我们就称为飞机具有较大的机械能。 师：鉴于以上所讲，请大家分析一下单摆，并回答我所提出的探究问题 2 。（启发引导各组学生发言） 师布置探究课题： 从斜坡上滚下的小球队其动能、势能怎样变化？ 举高的重锤下落过程中将木桩打入地里，重锤被举得越高打入的越深，原因又是什么呢？ 向上抛出的物体和下落的物体其能量如何转化？ 乒乓球自由落地到弹起的过程中，能量之间如何转化？ 一些钟表和玩具发条拧的越紧，走的时间越长原因是什么？ 自行车上坡前加紧蹬几下原因是什么？ 启发学生，调动学生积极性，使其充分讨论，完成以上内容。 学生非常活跃，气氛热烈，各组同学争相回答
7、。 一组同学：从斜坡上滚下的小球，高度逐渐减小，速度却越来越大，所以该小、球重力势能逐渐减小，动能在增大，重力势能的减少量应等于动能的增加量，即动能与势能之和保持不变；重锤之所以被举得越高将木桩打入越深，是因为高重力势能大，所需转化的动能也大。 紧接着二组同学继续回答问题 3 ：向上抛出的物体，在上升的过程中，高度增加，但速度减小，所以势能增加、动能减小，如果不考虑阴力作用，则减小的动能等于增加了的势能，其动能与势能和保持不变。 三组生答：乒乓球下落过程中势能减小，动能增加，与地面碰撞后转化为乒乓球的弹性势能，上升过程中，动能逐渐减小，势能增加。 四组生答：发条拧的越紧弹性势能越大，那么在表走
8、动过程中转化过程中转化成的动能就越多，维持时间就长。 五组生答：自行车上坡前紧蹬几下，其目的是为了增大自行车的动能，动能，这样转化成的势能就越多，上坡就越容易。 师：通过以上问题，大家对动能和势能的相互转化掌握得非常好。现在让我们带着所拥有的知识去遨游一下科学世界，探究以下几个问题。 （设计意图：培养学生分析问题的能力，培养学生交流信息的能力，与其他同学协同合作的意识。） 卫星由远地点向近地点运行时，能量怎样转化？速度怎样变化？ 卫星由近地点向远地点运行时，能量怎样转化？速度怎样变化？ 在哪一点卫星的动能最大？在哪一点卫星的动能最小？ 在生读完，作简要回答之后，师说明： 人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球中心最远的一点叫远地点，这里卫星的重力势能最大；离地球中心最近的一点叫近地点，这里卫星重力势能最小。学生分析、；利用身边物品,设计一个小实验用来表现物体动能和势能可以相互转化.（设计意图：培养学生交流信息的能力，与其他同学协同合作的意识。）布置作业板书设计【教学反思】教学过程是教师的“教”与学生“学”的和谐统一的双边活动，对于物理规律的教学，从物理规律形成过程来看，教师应为学生提供丰富的，直观的感性材料，通过有关的定量实验和观测，创造一个理想的物理情景，充分调动学生学习的主动性和积极性，及时引导学生把感性认识上升为理性认识。4
