12.1机械能（2）---动能和势能的相互转化 教学设计（表格式）2025-2026学年 苏科版九年级上册物理

课题

12.1机械能（2）---动能和势能的相互转化

单元

12

学科

物理

年级

九上

教材分析

本节机械能是在此基础上的内容延伸，又是电能、热能等知识的基础，所以起到很重要的承上启下的作用。本课时通过单摆实验来理解动能和势能的相互转化，并用之解释生活、生产中的现象。

学习

目标

科学观念：知道动能和势能在一定条件下可以相互转化，能对生活中现象进行简单分析。

科学思维：建立能的概念，树立能量转化和守恒的概念，分析生活中实例，养成理论联系实际的习惯和能力。

探究实践：通过单摆与滚摆的活动，培养学生动手和观察能力；

态度责任：通过活动与视频片段激发学生学习兴趣，培养学生的探究能力，激发学生的学习兴趣。

重点

动能和势能一定条件下的转化规律

难点

动能和势能转化规律的理解、应用

导

入

新

课

复习：

1、什么是动能？动能大小与什么因素有关？

2、什么是重力势能？重力势能大小与什么因素有关？

分析：一个物体从斜面上滑下，从能量的角度分析：

1）当这个物体静止于斜面最高处时，它具有的             能最大，而    动能          ；

2）当这个物体沿斜面向下滑动时，由于       ，它的重力势能       ；

而该物体的运动速度           ；

3）当该物体刚到达斜面底端时，该物体所具有的重力势能         ，动能           ；

4）猜想，该物体在下滑过程中减小的重力势能，除一部分转化成了热能外，还有一部分转化成了         能。

 引入新课

让学生明白：动能与势能间是可以转化的

由此产生疑问：怎样转化？什么条件下转化？

讲

活动探究：

观察小球的摆动过程中动能和重力势能间的转化规律。

1、如图，小球的一端用细绳系住，另一端固定；

2、将小球拉离平衡位置后释放；观察小球摆过程中高度、速度的变化情况。

现象：

（小球由释放点开始下落，下落过程中小球的高度减小、速度越来越大；当系小球的绳子竖直时，小球的速度最大，此后向另一侧上升，上升过程中，小球的高度增加、速度减小，直至小球到达最高处，最高处不超过原来的高度；随后又下落……，如此重复，但每次上升高度都比上次低一些，最后停下，静止在最低点位置。）

注意，这里要提醒一下，小球的速度和高度变化是有大前提条件的：将小球拉离平衡位置释放。否则不会出现变化。

由实验现象分析得出新知

授

新

课

已知，A与B两点处于同一高度，C是小球自由下垂时的位置（细线无弹性），小球位于A点时由静止释放，此后自由摆动过程中：

1、将小球拉至A点时，小球的速度        ，动能       ；此时，小球的位置           ， 重力势能        。

2、小球由A点向C点运动过程中，小球的高度    ， 重力势能         ，小球的运动速度       ，动能         ；直到小球到达C处时，速度     ，

       能最大，重力势能       。这个过程中，小球的         能转化为       。

3、小球由C点向B点运动过程中，小球的高度    ，重力势能         ，小球的运动速度       ，动能         ；直到小球到达B处时，速度     ，

       能最小，重力势能       。这个过程中，小球的     能转化为       。

4、此后，小球由B点又开始下落，由B→C→A，再由A→C→B,若整个过程中，机械能没有转化为其他形式的能（如热能），则小球一直可以如此往复摆动……。但是，小球在运动过程中，受到的            是不可避免的，所以每次小球的运动高度都不如上一次。

（附整个过程的视频）

归纳：

一、动能和势能的转化

1、动能和势能可以相互转化。

   注意：

   1）动能是没有方向的，只有大小。且不能小于零。与功一致，可直接相加减。

   2）重力势能是相对于某个参照物而言的。

      如，一个箱子从一楼搬到五楼，它相对于原来的一楼来说升高了，因此它相对于一楼来说就具有了重力势能。

2、动能和势能的转化是有一定条件的

    1）动能和重力势能间的转化，发生在重力作用下的运动过程中。

    如，单摆小球被拉离平衡位置释放，才出现动能和重力势能间的转化；

通过每一步的运动过程中能量转化分析，得知动能与重力势能间是如何转化，为什么会转化的

摆事实讲道理

促进学生的