机械能及其转化 人教课标九年级下

教学目标

知识目标

通过对滚摆实验的分析，理解动能和重力势能的相互转化。

通过引导学生举例并解释一些有关动能和重力势能、弹性势能相互转化的简物理现象，理解动能和势能可以相互转化。

能力目标

培养学生运用能的转化知识分析有关物理现象的能力。

培养学生从能量观点分析问题的意识。

德育目标

通过阅读“科学世界”人造地球卫星，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。

教学重点

正确引导学生进行实验。

教学难点

组织、指导学生认真观察滚摆实验并进行分析、归纳，得出正确结论。

教学方法

实验法：通过学生对滚摆在上升和下落过程中高度和速度的变化的观察，得出动能和势能可以相互转化。

教具准备

滚摆、棉线、铁锁、单摆、人造卫星挂图、投影

课时安排

1课时

教学过程

复习提问，引入新课

生：上节课我们了解了动能和势能，看投影回答下列问题

什么是动能？什么是势能？

影响动能、势能大小的因素是什么？

生：、、、、、、

手持小球高高举起。

师：被举高的小球具不具有能，为什么？

生甲：被举高的小球具有重力势能。

生乙：把小球举高时，给它存储了能量。这个被举高而具有的能量叫重力势能。因此，被举高的小球具有重力势能。

手松开，小球下落。

师：小球下落过程，你们观察到什么？

生甲：小球下落，小球运动，小球具有动能。

生乙：小球下落，高度降低，重力势能减小。

生丁：小球下落过程，某一点处既有动能又有势能。

二、新课教学

师：同学们回答得很好。自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们用桌上的滚摆做做，说出你们是如何做的？观察到什么，得出什么结论？

生甲：我们组是这样做的，先将滚摆慢慢向上卷，卷到最高处，松手，滚摆下落。

生乙：我们组是先在滚摆上用记号笔作上记号，再慢慢地把它卷到顶部，松手，滚摆下落。

生丙：我们观察到滚摆下落到底部（绳拉直）后又折回向上运动。

生丁：我们观察到滚摆下落时，转动得越来越快，而上升时，转动得越来越慢。

生戊：滚摆下落时，速度越来越大，位置越来越低，说明动能越来越大，重力势能越来越小；滚摆上升时，速度越来越小，位置越来越高，说明动能越来越小，重力势能越来越大。

师：你们棒极了。从实验到分析归纳做得都非常好，从分析中可以看出，动能逐渐减小，重力势能逐渐增大；动能逐渐增大，重力势能逐渐减小，这说明了什么？

生：说明动能和重力势能可以相互转化。

师：我们看投影，分析这几个运动中，物体的动能、势能是如何变化的？能量是如何转化的？再举一些动能、势能相互转化的例子。

投影

课本图14.2－2

生甲：第一个图，上发条后，体操人上下翻转，向上翻转过程，动能逐渐减小，势能逐渐增大，动能转化为势能；向下翻转过程，动能逐渐增大，势能逐渐减小，这是势能转化成动能。

生乙：从高度滚下的小球，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能转化成动能；向高处滚的小球，势能逐渐增大，动能逐渐减小，动能转化成势能。

生丙：小球从左边向右边摆，是先向下运动，再向上运动。小球向下的过程，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能转化成动能；小球向上的过程，势能逐渐增大，动能逐渐减小，动能转化成势能。

生丁：家里钟的摆，摆向下运动过程，势能转化为动能；摆向上运动过程，动能转化为势能。

生戊：骑自行车从坡上溜下来，高度下降，速度增大，即动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能。

机械能

师：同学们分析得很好。我们知道了动能和势能可以相互转化，动能和势能之和称为机械能。如果只有动能和势的相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。

生：老师我不明白。如果机械能的总和不变，滚摆应永远运动下去，可为什么它会停下来？

师：你提出的问题很好。说明你认真思考了。我们现在设计一个实验，动能和势能可以相互转化，从对实验的观察、分析、讨论，能不能得出结论？

生甲：我们组用绳子把一个我锁悬挂起来，让铁锁挨着鼻子尖，松手，头不要动，铁锁向前摆去双摆回来，靠近鼻尖，没有碰到鼻尖，以后一次比一次无离鼻尖。

生乙：我们组用滚摆做的，滚摆上下运动，最后停止。

生丙：我们组用单摆做的，单摆左右运动，一次比一次上升高度下降，最后停下来。

生丁：我们组讨论得出，滚摆上升和下降过程受到空气阻力和摆轴与悬线之间的摩擦力阻碍，所以不能永远运动。

生戊：我们认为铁锁和单摆在运动中也受到空气阻力的阻碍，所以它们慢慢停下来。

师：对，是因为这些“阻力”，使它们不是只有动能和势能相互转化，机械能不守恒。我们看看课本“科学世界”了解一下人造卫星，并回答下面的问题。

生甲：当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能减小，动能减小，动能增大，速度变大；当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能增大，动能减小，速度也减小。

生乙：卫星在近地点的动能最大，势能最小；在远地点的动能最小，势能最大。师：对本节课进行一下小结。

三.、小结

1、动能与势能之和称为机械能。

2、动能和势能可以互相转化。

四、布置作业。