11.4 机械能及其转化 教学设计 2022-2023学年人教版物理八年级下册

第 十一 章第 4 节 主备人： 审核人： 课题 第十一章 功和机械能 第四节 机械能及其转化 课时 第 1 课时 课 型 新授课 总 1 课时 授课人 主备教师设计思路 授课教师二次备课 教学目标： 1. 知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 2. 能通过实例或实验，认识物体的动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象。 3. 能通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。 教学重点： 动能和势能的相互转化 教学难点： 机械能守恒 教学方法：自主学习法、分组讨论法 课前自学 自学活动：阅读课本71-73内容后完成自学反馈内容 自学质疑：我的问题是： 。 课上研学 1、 自学反馈 1.机械能包括动能、 势能和 势能。 2.一个物体从高空下落，物体的重力势能转化为了它的 ；弯弓射箭 时，弓的弹性势能转化成箭的 ；可见势能可以转化为动能。你能列 举出两例生活中动能转化为势能的例子吗？ 3.研究表明，如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，即机械能 是 。 二、聚焦问题 机械能守恒的条件是什么？ 三、研究分享 教师通过生活实例，引导学生复习上一节内容。 例：以下物体具有什么能？ 1.飞行中的飞机（动能和重力势能） 2.跳水运动员（动能和重力势能） 3.工作中的海盗船（动能和重力势能） 4.射箭（箭具有动能和重力势能，弓具有弹性势能和重力势能） 演示实验：将一只铁罐沿不太陡的斜面滚下。你会观察到什么现象？ 实验现象:铁罐会来回滚动，最终停下来。 师：前一节课我们学习了动能和势能，这一节课我们就一起来探究动能和势能的转化。 知识点1机械能及其转化 1.动能与重力势能之间的转化 教师出示滚摆并简单介绍滚摆的构造及实验的操作方法。实验前教师应事先在摆轮的侧面某处涂上红色标志，并提醒学生观察红色标志，可以判断摆轮转动的快慢，同时观察滚摆的高度如何变化,分析动能、重力势能如何变化。 生讨论并回答。 引导学生分析并叙述：开始释放滚摆时，滚摆在最高点静止，此时滚摆只有重力势能，没有动能。滚摆下降时其高度降低，重力势能减少；滚摆旋转着下降，而且越转越快，其动能越来越大。滚摆到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在滚摆下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。 然后仿照上述分析，教师引导学生回答滚摆上升过程中的能量转化：上升过程中，滚摆的动能逐渐转化为重力势能。 2.动能和弹性势能之间的转化 例：射箭。提问：在射箭的过程中，弓的弹性势能去哪了？引发学生思考并分析。弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能。 例：蹦床。提问：在蹦床时，床的弹性势能去哪了？引发学生思考并分析。蹦床时，蹦床的弹性势能转化成人的动能。 教师总结：从上面的分析中可以看出，动能和势能之间可以相互转化。动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。（可再次强调动能是物体运动具有的能量，势能是存储着的能量） 知识点2机械能守恒及应用 教师请一个学生参与进行教材P72《想想做做》实验。强调他头千万不要移动，保持镇定。请其他学生注意观察，并认真分析、思考。 实验后，学生回答，教师点评：由于铁锁在摆动过程中要克服阻力做功，机械能不断减小，因此，上升的高度越来越小，不会碰到鼻子。 提问：要是没有阻力的话，那么铁锁再次摆回的高度与原先的高度相同吗？ 为什么？ 总结：如果只有动能和势能相互转化时，那么机械能的总和不变，即机械能守恒。 利用多媒体课件展示教材P73《科学世界》——“人造地球卫星的机械能转化”，引导学生关注科技、热爱科技，激发学生的科学创新精。同时请同学们分析机械能如何变化的。 知识点3水能和风能的利用 教师播放“水力发电厂”和“风力发电厂”的照片或视频，简单介绍我国和本地水能、风能开发的成就，引导学生思考水力发电机和风力发电机工作的时候，能量是如何转化的。 总结：水力发电机工作时是将水的势能（或机械能）转化为电能；风力发电机工作时是将空气的动能（或机械能）转化为电能。目前节约能源、开发能源是人类面临的重大课题，而风能和水能是自然界中最常见的环保能源。这两种能源都有着广阔的发展前景。 四、深度构建 如图所示，小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中，忽略空气阻