主題 機械能及其轉化 科目 初中物理課程標準 1.了解機械能； 2.理解動能與勢能的相互轉化 目標 解讀 1.能通過例子理解動能與勢能的相互轉化； 2.能解釋一些與動能、重力勢能、彈性勢能相互轉化有關的簡單物理現象； 3.理解機械能守恒的例子。 “機械能及其轉化”是前面所學“動能與勢能”的延伸，為后面學習“能量轉化與守恒”打下基礎。課程標準要求能通過例子理解動能與勢能的相互轉化，能解釋一些與動能、重力勢能、彈性勢能相互轉化有關的簡單物理現象。因此，本課主要以學生實驗為主，結合大量相關例子，自主學習掌握知識，培養能力。 本課的重點是解決動能與勢能的相互轉換，難點是機械能的守恒。 活動設計 問題參與者評價方式 預測與反應 探索一：動能與重力勢能的轉換 1、探索活動一：將單擺卷起，松開，讓學生觀察分析： ①此時單擺具有多少能量？ =2*GB3 ②觀察松開后單擺高度、速度、質量的變化 =3*GB3 ③分析單擺下降與上升過程中，動能與重力勢能的變化 =4*GB3 ④得出結論 探索二：動能與彈性勢能的轉換 多媒體課件展示：讓一個木球從斜槽滾入橫槽，在橫槽中直立一個彈簧片并將其下端固定。 觀察木球與彈簧片碰撞的過程，思考此過程中能量的轉換。
結語：學以致用： 1.讓學生自己研究課本中圖15.5-2所示的小實驗，自己分析討論動能與勢能的轉化。 2.列舉一些日常生活中常見的能量轉化的例子，或設計一個實驗演示動能與勢能的轉化。 探索三：機械能守恒定律 1.閱讀課本，理解機械能的定義。 2.學生實驗：讓兩位學生做課本上的小實驗，思考以下問題 (1)鐵鎖擺回來的時候，會碰到你的鼻子嗎？ (2)你看到了什么現象？ (3)這說明鐵鎖的機械能總量發生了變化__，為什么？ (4)這里面還有其他的能量轉化嗎？ (5)假設沒有阻力初中物理學情分析，會發生什么情況？ 學以致用：多媒體模擬人造地球衛星的軌道，回答以下問題：1.衛星由遠地點移到近地點時，其勢能、動能、速度如何變化？衛星由近地點移到遠地點時，其勢能、動能、速度如何變化？2.衛星在近地點時動能和勢能最大，在遠地點時動能和勢能最大。3.衛星在運行過程中的機械能是多少。 學生小組合作 小組合作 師生合作 師生合作 學生獨立思考 小組合作 1.小組展示 2.小組陳述 3.學生獨立思考 4.小組討論 5.老師根據學生舉的例子，分析動能與勢能的轉換 6.學生自主回答 7.師生總結 8.小組展示 1.引導學生在探索過程中觀察：當單擺下降時，單擺的高度、速度、質量發生變化，分析重力勢能與動能的變化。
思考：減小的重力勢能去哪了？動能從哪里來？由于速度的變化不易觀察，播放多媒體動畫與探究相輔相成。2.要求學生注意碰撞過程中彈簧片的變化，分析彈簧片彈性勢能的變化。3.通過兩次探究，學生得出動能與勢能可以相互轉化的結論。4.學生能列舉生活中很多例子（如機械鐘表、滑梯、秋千、過山車、秋千、跳板跳水等），也可以設計一些簡單的小實驗（如鐘擺等）。5.學生能很容易理解簡單的機械能轉換現象，但對于比較復雜的機械能轉換現象，學生就會無從下手。教師應結合例子，總結分析方法。機械能轉換的分析可以用三句話來總結：“看過程、分階段、抓要素”。 6、師生總結機械能守恒定律：如果只有動能與勢能互相轉化，則沒有阻力，機械能守恒。 7、在學生獨立思考的基礎上，通過小組合作解決。 形成性評估 考核方式 課內測試 下列哪個過程是動能轉化為勢能？（） 目標1 A.幼兒沿滑梯勻速滑下 B.繃緊的鐘表發條帶動指針走動 C.向上拋出的小石頭的運動 D.跳水運動員從高臺跳下 2.跳水運動員從跳板跳水時，跳水運動員跳起后先躍入水中，然后落水。 若忽略空氣阻力，則在整個過程中（） 目標3 A.運動員的動能始終增加，機械能保持不變 B.運動員的重力勢能始終減小，機械能減小 C.運動員的動能先減小后增大，機械能保持不變 D.運動員的重力勢能先減小后增大，機械能增大 3.一扇彈簧門被推開后，能自行關閉。請從能量轉換的角度解釋這一現象。
目的2 信息反饋 在能量轉換過程中，機械能如何變化是一個難點，分析時可以先看是否存在“不考慮摩擦阻力”的條件，如果存在，則機械能守恒；如果不存在，則用“機械能=動能+勢能”來判斷。 學習情況分析 學生來自城鎮、鄉村，知識背景比較簡單，接觸含有物理知識的事物較少，因此這次復習課不僅是讓學生復習所學知識初中物理學情分析，更是讓學生建立一個將物理與生活聯系起來的平臺，真正做到理論聯系實際，體會到物理來源于生活。 效果分析 初中物理階段對機械能及其轉化的學習，具體的學習內容首先從機械能的知識開始講起，機械能的知識比較簡單，學生容易理解、接受和吸收。機械能與實際生產聯系緊密，學生在生活中經常能看到機械能的實例，在引導復習分析實例時，學生能夠直觀地反映出復習內容，能夠牢牢掌握。 這樣，在分析能量轉換的時候，就不再是抽象的，而是直觀的再現，把抽象的能量一下子變成了貼切的、能輕易拾起的知識，使知識變得簡單直觀，從科學的角度，學生學習了新的知識，從德育的角度，學生受到了價值觀和情感的熏陶。 課本分析 本課是人教版八年級物理教科書第十一章第四節的內容，在功和能量的基礎上分析能量的轉化。通過分類專題復習，學生需要掌握機械能的種類，通過實驗專題分析動能和勢能的影響因素，正確理解動能與勢能相互轉化的簡單現象，理解機械能守恒的意義并解釋生活現象。
同時在專題復習的過程中，培養學生的觀察能力和分析歸納能力，培養學生的愛國意識，能把機械能和人們的生活聯系起來，有把機械能應用于生活的自覺。 師生教學共同教學指導 科目：九年級物理 主編： 日期： 專題：功與機械能 教學指導 課程類型：復習課 學時：1 一、記憶知識點： 1.物體因運動所具有的能量叫做動能，動能的大小與（）和（）有關，物體的速度越大，質量越大，它的動能就越大。 2.物體因（）所具有的能量叫做重力勢能，重力勢能的大小與（）和（）有關，物體的質量越大，被舉起的重量越大，它的重力勢能就越大。 3.物體因（）所具有的能量叫做彈性勢能。 彈性勢能的大小與（）有關。 4.（）和（）統稱為勢能。 5.（）和（）統稱為機械能。 動能與勢能可以（）。在轉換過程中，能量的總量不變。 反饋練習 1： 1.下列物體具有什么形式的機械能？ （1）在海上航行的船。 （2）拉長的彈簧。 （3）天空中飛行的飛機。 （4）被水壩阻擋的上游河水。 （5）高山上穩穩地固定在山頂的一塊石頭。 2.用你銳利的眼睛辨別真假。 （1）飛馳的汽車可能比行駛中的卡車具有更多的動能。 （2）比較信天翁和蜂鳥在空中飛翔的動能，蜂鳥的速度更快，所以它的動能更大。 （3）彈簧一定具有彈性勢能。 （4）掛在天花板上的燈的重力勢能一定大于桌子上的茶壺的重力勢能。
（5）物體質量大，動能和重力勢能就大。 3、（1）一輛灑水車在一條平直的道路上勻速行駛，同時灑水。灑水車（）A.動能和重力勢能都不變 B.動能不變，重力勢能減小 C.動能減小 D.動能不變，重力勢能增大 （2）人造衛星沿橢圓軌道運行，軌道上的不同位置離地心的遠近不同。下列說法錯誤的是（）A.衛星在軌道運行過程中，動能與勢能不斷地相互變化 B.衛星在軌道運行過程中，機械能不變 C.在近地點，衛星勢能最小，動能最大，速度最大。 D.在遠地點，衛星動能最大，勢能最小。 II. 實驗探究：反饋練習2： 1.相同質量的小球從不同高度滾下時，小球所處的位置越高，它滾下斜坡的速度就越快，推動箱子的距離也就越遠。對于相同質量的小球來說，速度越大，能量就越大。 2.不同質量的小球從同一高度滾下時，質量大的球把箱子推的更遠，因為在_____相同的情況下，_____越大，_____的能量就越大，做的功也就越多。 反饋練習3： 1.我們在探究與重力勢能大小有關的因素時，首先控制()不變，探究重力勢能與()的關系；再控制()不變，探究重力勢能與()的關系。通過歸納分析，結論是()。我們把這種研究問題的方法叫做()。 反饋練習4： 1、超市的扶梯以勻速把小明從一樓送到二樓的過程中，小明的（ ） A.動能減小，勢能增加，機械能不變 B.動能增加，勢能增加，機械能增加 C.動能不變，勢能增加，機械能增加 D.動能不變，勢能不變，機械能不變 2、用繩子吊住一個鐵鎖，拉著鐵鎖直到剛好抵住你的鼻子，穩定后松手，頭部不動（如圖16所示），鐵鎖從起始位置a沿圓弧ac移動到另一邊最高點c，再從c向后移動。 （1）鐵鎖從a點到最低點b，其動能和重力勢能是如何變化的？ （2）從能量轉換和守恒的角度分析鐵鎖擺回來時能不能碰到你的鼻子。
3、問答： 1、為什么騎自行車上坡前要用力蹬腳蹬，這樣上坡會比較容易？ 答：上坡前用力蹬腳蹬，可以使自行車和人都有較大的速度，從而增加自行車的（）。騎自行車上坡過程中，（）可以轉化為（）。在人和自行車的（）不變的情況下，高度會越來越大（），這樣上坡會比較容易。 2、小明在勻速滑下滑梯過程中，他的動能和重力勢能有什么變化？ 答：小明在勻速滑行過程中的速度為（），他的質量為（），所以他的動能為（）網校頭條，他的身高逐漸減小（），他的重力勢能減小（）。 標準測驗： 1.同時具有動能和勢能的是（） A.一把彎曲的鋼尺 B.一塊放在山頂的石頭 C.一個高高舉起的重錘 D.一個飛行中的熱氣球 2.下列過程將彈性勢能轉化為動能的是（） A.雪橇從山頂沿斜坡自由滑下。 B.上坡過程中垂直向上拋出的一塊石頭。 C.一個物體落到彈簧上，壓縮彈簧。 D.一個變形的網將小球彈出。 3.一個小球靜止，從光滑斜面頂端自由滑下。假如它在頂端的重力勢能是55J，那么它滑到底部時的動能就是（）A.45JB.50JC.55JD.60J 4.當神舟七號搭載返回艙的巨型降落傘安全進入大氣層并勻速下落時，返回艙的（）A. 動能增加，勢能減少B.動能和勢能都減少C.動能不變，勢能減少D.動能和勢能都不改變5.一個籃球從高空自由落體，落地后從地面彈起。
在這個過程中，能量的轉化是（ ） A.動能 重力勢能 彈性勢能 B.動能 彈性勢能 重力勢能 C.重力勢能 動能 彈性勢能 D.彈性勢能 重力勢能 動能 6、下圖給出了撐桿跳運動的各個階段：助跑、撐桿起跳、過單杠，這幾個階段中能量的轉化是： （1）助跑階段，運動員消耗體內的化學能（填“大于”、“小于”或“等于”） 運動員和撐桿所獲得的動能。 （2）撐桿起跳階段，運動員能量增加。 助跑 助跑 （3）運動員越過單杠后，運動員將能量轉化為動能。 7、下圖是探究物體動能的大小與哪些因素有關的實驗裝置圖。 （1）實驗中，通過觀察（）知道動能的大小。 （2）圖A中用銅球做實驗，圖B中用鋼球做實驗，從實驗現象可知銅球的質量為（）（填“大于”、“小于”或“等于”）鋼球的質量。 （3）圖A和圖C都是用同一個銅球做實驗，這兩個實驗探究（）與（）之間的關系，可得出結論（）。 課程標準分析 1.知識與技能 1）知道機械能包括動能和勢能，通過實驗題目分析動能和勢能的影響因素。 2）能正確理解與動能和勢能相互轉化有關的簡單現象。 3）理解機械能守恒定律的意義，解釋生活現象。 2.過程與方法 通過觀察、討論，培養學生的觀察能力和分析歸納能力。 3.情感態度與價值觀1）關心機械能與人們生活的聯系，具有把機械能應用于生活的意識。2）培養學生的愛國意識。
