人教版八年级下册物理《机械能及其转化》教案
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人教版八年级下册物理《机械能及其转化》教案
教学目标
1.知识与技能
(1)知道机械能包括动能和势能。能用实例理解动能和势能的相互转化。
(2)能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象。
(3)初步了解机械能守恒的含义。
2 .过程与方法
通过观察和实验，认识动能和势能的转化过程。
3.情感、态度与价值观
(1)关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。
(2)培养学生具有爱国意识。
教学重难点
动能和势能的转化过程。
教学工具
滚摆、铁锁、细绳、溜溜球、 铁架台、 钢球、 细线、带弹簧的斜面。
教学过程
引入新课:
一、复习导入
我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化，请回答，电 灯工作的时候，能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的?水利发动机工作的时候，能量是怎么转化的?电动机工作的时候，能量是怎么转化的?
学生讨论回答
二、情景：操作乒乓球，吸引学生注意力并切入主题
动手动脑搞探究：
1.老师提问：为什么乒乓球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要学生自己探究：
实验1：滚摆实验：出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。
2.学生实验
先将滚摆置于最高点，然后释放摆轮。分析：摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势 能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大;其高度最低，重 力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。
仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。
三、加强巩固
2.蹦蹦床分析：弹性势能和动能的相互转化。得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。
自然界中动能和势能相互转化的事例很多。首先分析课本图15.5—2,加深学生对动能、势能转化的认识，再请学生列举生活中动，势能转化的实例，老师和学生共同分析。如下坡时自行车运动得越来越快、打夯等。
概括结论：动能和势能 可以相互转化
四、引出机械能的定义：动能和势能之和
五、拓展知识
1.学生分组做教材中 的“想想做做”，请学生分析现象产生的 原因，分析这其中是否有其他能量的转化。
2.假设没有阻力，会怎么样呢?引出机械能守恒规律
3.再次分析乒乓球在运动过程中的机械能的变化情况
六、温故而知新
阅读：科学世界：人造地球卫星，思考课后练习。
机械能及其转化教学设计
教学目标
1. 理解动能和势能的转化
2. 了解机械能守 恒
3. 了解水能和风能的利用
教学重难点
【教学重难点】理解动能和势能的转化。
教学过程
学习指导一、 动能和势能的转化
●自主预习：
阅读课本第71面、72面，完成下列填空：
1. 重力势 能与 弹性势 能统称为势能，动 能与 势 能统称为机械能，
2.动能和势能的转化：动能和势能之间可以相互转化 ，动能可以转化为 势能 ，势能也可以转化为 动能。
3.手持粉笔头高高举起。
问题：
① 被举高的粉笔具不具有能量?为什么?
具有能量，因为它可以对外界做功
②当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量?
(此时既有重力势能，又有动能)
③分析比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化?
(重力势能减少，动能增加)
●小组讨论：
观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化：
实验1：滚摆实验
①释放摆轮时，摆轮在最高点处于 静止 状态，此时摆轮只具有重力势 能，没有 动能。摆轮下降时其 高度 降低，重力势 能减少;摆轮旋转着下降;而且越转越快，其 动 能越来越大。摆轮到最低点时， 转动 最快， 动 能最大;其高度 最低， 重力 势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势 能逐渐转化为 动 能。
②仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能和势能的变化情况。
实验2：单摆实验
①将摆绳一端挂在黑板上边，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，在黑板上记录摆球运动路线中左A、右最高点C和最低点B的位置。
②分析单摆实验：
小球从A摆到B的过程中是 重力势 能转化为 动 能，
从B点摆到C点的过程中是 动 能转化为 重力势 能，
小球在 B 点动能最大，在 A(或C)点动能最小，
小球在 A(或C) 点重力势能最大，在 B 点重力势能最小。
实验3：弹性势能和动能的相互转化。
课件(或实验)演示：动能和弹性势能的转化实验
●教师点拨：
1.在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。
2.动能的增减变化，要以速度增减来判断。
3.重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。
4.判断弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。
●跟踪练习：
1.把上紧发条的玩具车放置在水平桌面上，玩具车由静止开始加速跑动，此过程中玩具车能量的变化情况是( A )
A.弹性势能减小，动能增大 B.弹性势能减小，动能减小
C.弹性势能增大，动能增大 D.弹性势能增大，动能减小
2.下列现象中，由动能转化为重力势能的是( C )
3.如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到底端的动能是( D )
A.35J B.50J C.55J D.65J
学习指导二、 机械能守恒
●自主预习：
阅读课本第71面、第72面及第73面科学世界“人造地球卫星的机械能转化”内容后完成填空：
人造卫星沿 椭圆形 轨道围绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点，卫星在近地点时动能最大 ，重力势能最小，卫星在远地点时动能最 小 ，重力势能最 大。卫星从近地点向远地点运动的过程当中，卫星的速度 减慢，动能 减小，重力势能 增大;从远地点向近地点运动的过程当中，卫星的速度 增大，动能 增大，重力势能 减小。
●小组讨论：
实验：用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来，铁锁摆回时会碰到自己的鼻子吗?如果只有动能和势能的转化，为什么没有碰到鼻子?机械能总量怎样变化了?
铁锁运动要克服空气阻力，消耗一部分机械能，机械能总量减小，铁锁回不到原来的高度，所以不会碰到鼻子。
●教师点拨：
机械能守恒定律：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和是不变的(守恒的)。
●跟踪练习：
1.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它由近地点向远地点运行时，卫星的动能 减小 (选填“增大”、“减小”、“不变”)，卫星的势能 增大 (选填“增大”、“减小”、“不变”)
2.玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动.如图所示,过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是( B )
A.A点机械能小于B点机械能 B.D点动能最大，A点势能最大
C.D点动能最大，A点机械能最大 D.A点势能最大，机械能最大
学习指导三、 水能和风能的利用
●自主预习：
阅读课本第72面、第73面内容，完成下列填空：
(1)自然界的流水和风都是具有大量机械能的天然资源;
(2)让水流冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、 发电 ;
(3)船造风力鼓起帆来推动它前行。
(4)风吹动风车，可以带动发电机 发电。
●小组讨论：
1.人们为什么修筑拦河坝提高上游水位来进行水力发电?
2.在风能的利用中，风能可以转化为哪些其它形式的能量?
●教师点拨：
拦河坝使上游的水位提高，这样水的重力势能增加，水的重力势能可以转化为水的动能，带动水轮机转动，水轮机再带动发电机发电。
●跟踪练习：
1.关于水能的利用，以下说法错误的是( D )
A.水轮机是利用水流的动能转动起来的
B.水的动能越多，水轮机能做的功越多
C.河流上游的水位越高，水的势能越大，势能转化成的动能也越大
D.水轮机应安装在水坝前的上游处
2.关于风能下列说法中，不正确的是( C )
A.风能不污染环境 B.风能不便于贮存
C.风能很稳定 D.风能利用起来很简单
3.如图是德州开发区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是 ( C )
A.光电池板是将电能转化为光能
B.照明灯是将内能转化为电能
C.小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D.蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
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