12.2 机械能及其转化 导学案 2025-2026学年八年级物理下册教科版（2024）

该初中物理导学案围绕“机械能及其转化”展开，核心知识点包括机械能概念、动能与势能的相互转化及机械能守恒条件。通过荡秋千、过山车等生活现象导入，衔接已学的动能和势能知识，搭建从具体现象到抽象规律的学习支架。 资料特色在于注重科学探究与物理观念培养，设计单摆、滚摆实验活动引导学生观察分析能量转化，结合骑自行车下坡等实例强化能量观念。分层习题覆盖填空、计算等题型，助力科学思维发展，提升学生自主学习与问题解决能力。

第12章 机械能2 机械能及其转化 导学案 班级：________ 姓名：________ 组别：________ 评价：________ 【学习目标】 1.知道动能和势能统称为机械能，会简单计算机械能大小。 2.通过实验探究，理解动能和势能之间可以相互转化。 3.能分析单摆、滚摆、过山车等常见现象中的能量转化过程。 4.了解机械能与内能等其他形式能的转化，知道机械能守恒的条件。 【学习重点】 1.机械能的概念。 2.动能与重力势能、弹性势能的相互转化。 【学习难点】 1.准确分析连续运动过程中的能量转化。 2.理解实际情景中机械能不守恒的原因。 【学习过程】 一、情景导入 荡秋千、过山车、撑竿跳高、瀑布飞流直下…… 这些运动中，物体的速度和高度不断变化，动能和势能也在不断变化。动能和势能之间可以相互转化吗？这节课我们一起来研究机械能及其转化。 二、自主学习・快乐感知（填空题） （一）机械能 1.________和________统称为机械能，机械能的单位是________。 2.机械能 = ________ + ________。 （二）动能和势能的转化 1.动能和重力势能可以相互________。 2.单摆摆动： 从高处向低处摆动：重力势能________，动能________，________能转化为________能。 从低处向高处摆动：动能________，重力势能________，________能转化为________能。 3.滚摆运动： 下降过程：________能转化为________能。 上升过程：________能转化为________能。 （三）机械能与其他形式能的转化 1.机械能还可以与________、________等其他形式的能量相互转化。 2.现实中，由于存在摩擦和空气阻力，机械能会不断减少，转化为________。 3.理想情况下，只有动能和势能相互转化，机械能的总和________，叫做机械能守恒。 三、合作探究・快乐学习（具体活动任务） 探究 1：单摆的动能与重力势能转化 活动任务：观察单摆摆动，分析能量变化并完成表格。 1.实验器材：细线、小球、支架。 2.实验过程：将小球拉到一侧高处释放，观察摆动过程。 3.记录分析： 表格 运动过程 高度变化 速度变化 动能变化 重力势能变化 能量转化 最高点→最低点 最低点→最高点 4.结论：动能和重力势能可以________。 探究 2：滚摆实验分析 活动任务：观察滚摆上下运动，小组讨论能量变化。 1.滚摆下降：高度________，速度________，重力势能________，动能________。 2.滚摆上升：高度________，速度________，动能________，重力势能________。 3.滚摆每次上升高度逐渐变低，原因是：_______________________________。 探究 3：生活实例能量转化分析 活动任务：小组讨论，写出下列过程的能量转化。 1.骑自行车下坡（不蹬脚踏）：________________________________。 2.向上抛出的石块上升过程：________________________________。 3.发条玩具小车运动：________________________________。 4.过山车从高处冲向低处：________________________________。 四、智能演练・快乐升级 一、填空题 1.动能和势能统称为________，单位是________。 2.空中飞行的子弹，具有动能和________能，二者之和叫________。 3.物体从高处自由下落，________能转化为________能。 4.竖直上抛的物体上升时，速度减小，________能减小，高度增大，________能增大。 5.秋千摆动越来越低，是因为机械能转化为________能。 6.不计空气阻力，抛出去的物体在空中运动时，机械能________。 二、选择题 1.下列关于机械能说法正确的是（） A. 只有动能 B. 只有势能 C. 动能与势能之和 D. 只能是运动物体才有 2.苹果从树上落下的过程中（） A. 动能减小，势能增大 B. 动能增大，势能减小 C. 动能、势能都增大 D. 动能、势能都减小 3.下列过程属于动能转化为重力势能的是（） A. 小孩滑滑梯 B. 火箭升空 C. 石子下落 D. 小球向上滚动 4.滚摆最终会停下来，主要原因是（） A. 动能消失了 B. 势能消失了 C. 机械能转化为内能 D. 机械能自动变少 5.不计空气阻力，跳伞运动员匀速下落时（） A. 动能增大 B. 势能不变 C. 机械能不变 D. 机械能减小 三、判断题（对√，错 ×） 1.动能和势能可以相互转化。（ ） 2.单摆摆动时机械能一定守恒。（ ） 3.发条闹钟工作时弹性势能转化为动能。（ ） 4.物体匀速上升，机械能保持不变。（ ） 5.瀑布下落是重力势能转化为动能。（ ） 四、简答题 1.为什么荡秋千时，不推它就会越摆越低，最后停下？ 答：____________________________________________________________ ________________________________________________________________。 2.分析 “向上抛出的篮球” 从出手到落地前的能量转化。 答：____________________________________________________________ ________________________________________________________________。 五、计算题 1.一个在空中飞行的小球，动能为5J，重力势能为7J，它的机械能是多少？ 2.某物体机械能为30J，动能为12J，则它的重力势能为多少？ 【参考答案】 二、自主学习 （一）1. 动能；势能；焦耳（J） 2. 动能；势能 （二）1. 转化 2. 减小；增大；重力势；动；减小；增大；动；重力势 3. 重力势；动；动；重力势 （三）1. 内能；声能 2. 内能 3. 保持不变 三、合作探究 探究 1： 运动过程 高度变化 速度变化 动能变化 重力势能变化 能量转化 最高点→最低点 高度降低 速度变大 动能增大 势能减小 重力势能 转化为动能 最低点→最高点 高度变大 速度变小 动能减小 势能增大 动能转化为 重力势能 4.相互转化 探究 2：减小；变大；减小；增大；增大；变慢；减小；增大；克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能。 探究 3：重力势能转化为动能；动能转化为重力势能；弹性势能转化为动能；重力势能转化为动能。 四、智能演练 一、填空 1.机械能；焦耳 2. 重力势；机械能 3. 重力势；动 4. 动；重力势 5. 内 6. 守恒（不变） 二、选择 1.C 2.B 3.D 4.C 5.D 三、判断 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 四、简答 1.秋千克服空气阻力和摩擦做功，机械能不断转化为内能，机械能减小，所以越摆越低。 2.上升过程：动能转化为重力势能；下落过程：重力势能转化为动能。 五、计算 1.机械能 = 5J+7J=12J 2.重力势能 = 30J−12J=18J 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $