機(jī)械能教案(15篇)
作為一名默默奉獻(xiàn)的教育工作者，常常要根據(jù)教學(xué)需要編寫教案，教案是教學(xué)藍(lán)圖，可以有效提高教學(xué)效率。那么教案應(yīng)該怎么寫才合適呢？下面是小編收集整理的機(jī)械能教案，歡迎大家借鑒與參考，希望對(duì)大家有所幫助。
機(jī)械能教案1
一、教學(xué)目標(biāo)
1．在已經(jīng)學(xué)習(xí)有關(guān)機(jī)械能概念的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律，掌握機(jī)械能守恒的條件，掌握應(yīng)用機(jī)械能守恒定律分析、解決問(wèn)題的基本方法。
2．學(xué)習(xí)從功和能的角度分析、處理問(wèn)題的方法，提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析、解決問(wèn)題的能力。
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1．機(jī)械能守恒定律是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件；能夠正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能；能夠應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題。
2．分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能，是本節(jié)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。在教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，物體重力勢(shì)能大小與所選取的參考平面(零勢(shì)面)有關(guān)；而重力勢(shì)能的變化量是與所選取的參考平面無(wú)關(guān)的。在討論物體系統(tǒng)的機(jī)械能時(shí)，應(yīng)先確定參考平面。
3．能否正確選用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題是本節(jié)學(xué)習(xí)的另一難點(diǎn)。通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)應(yīng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，從功和能的角度分析、解決問(wèn)題是物理學(xué)的重要方法之一；同時(shí)進(jìn)一步明確，在對(duì)問(wèn)題作具體分析的條件下，要能夠正確選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律分析、處理問(wèn)題。
三、教具
演示物體在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。
器材包括：麥克斯韋滾擺；單擺；彈簧振子。
四、主要教學(xué)過(guò)程
(一)引入新課
結(jié)合復(fù)習(xí)引入新課。
前面我們學(xué)習(xí)了動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能的知識(shí)。在初中學(xué)習(xí)時(shí)我們就了解到，在一定條件下，物體的動(dòng)能與勢(shì)能(包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能)可以相互轉(zhuǎn)化，下面我們觀察演示實(shí)驗(yàn)中物體動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的情況。
[演示實(shí)驗(yàn)] 依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。
通過(guò)觀察演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生回答物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能變化情況，教師小結(jié)：
物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，隨動(dòng)能增大，物體的勢(shì)能減小；反之，隨動(dòng)能減小，物體的勢(shì)能增大。
提出問(wèn)題：上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的機(jī)械能是否變化呢？這是我們本節(jié)要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
在觀察演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們從理論上分析物理動(dòng)能與勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的情況。先考慮只有重力對(duì)物體做功的理想情況。
1．只有重力對(duì)物體做功時(shí)物體的機(jī)械能
問(wèn)題：質(zhì)量為m的物體自由下落過(guò)程中，經(jīng)過(guò)高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計(jì)空氣阻力，分析由h1下落到h2過(guò)程中機(jī)械能的變化(引導(dǎo)學(xué)生思考分析)。
分析：根據(jù)動(dòng)能定理，有
下落過(guò)程中重力對(duì)物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢(shì)能的變化量。取地面為參考平面，有
WG＝mgh1-mgh2
由以上兩式可以得到
引導(dǎo)學(xué)生分析上面式子所反映的物理意義，并小結(jié)：下落過(guò)程中，物體重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，此過(guò)程中物體的機(jī)械能總量不變。
指出問(wèn)題：上述結(jié)論是否具有普遍意義呢？作為課后作業(yè)，請(qǐng)同學(xué)們課后進(jìn)一步分析物體做平拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的情況。
明確：可以證明，在只有重力做功的情況下，物體動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能總量保持不變。
提出問(wèn)題：在只有彈簧彈力做功時(shí)，物體的機(jī)械能是否變化呢？
2．彈簧和物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能
以彈簧振子為例(未講振動(dòng)，不必給出彈簧振子名稱，只需講清系統(tǒng)特點(diǎn)即可)，簡(jiǎn)要分析系統(tǒng)勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。
明確：進(jìn)一步定量研究可以證明，在只有彈簧彈力做功條件下，物體的動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，物體的機(jī)械能總量不變。
綜上所述，可以得到如下結(jié)論：
3．機(jī)械能守恒定律
在只有重力和彈簧彈力對(duì)物體做功的情況下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，物體機(jī)械能總量保持不變。這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。
提出問(wèn)題：學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律，要能應(yīng)用它分析、解決問(wèn)題。下面我們通過(guò)具體問(wèn)題的分析來(lái)學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用。在具體問(wèn)題分析過(guò)程中，一方面要學(xué)習(xí)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的方法，另一方面通過(guò)問(wèn)題分析加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解與認(rèn)識(shí)。
4．機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
例1．在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2，求小球落地速度大小。
引導(dǎo)學(xué)生思考分析，提出問(wèn)題：
(1)前面學(xué)習(xí)過(guò)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法處理平拋運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)在能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這類問(wèn)題？
(2)小球拋出后至落地之前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，是否滿足機(jī)械能守恒的條件？如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題？
歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：
(1)小球下落過(guò)程中，只有重力對(duì)小球做功，滿足機(jī)械能守恒條件，可以用機(jī)械能守恒定律求解；
(2)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，應(yīng)明確所選取的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機(jī)械能。
例題求解過(guò)程：
取地面為參考平面，拋出時(shí)小球具有的重力勢(shì)能Ep1＝mgh，動(dòng)能
落地時(shí)小球的速度大小為
提出問(wèn)題：請(qǐng)考慮用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題與用運(yùn)動(dòng)合成解決問(wèn)題的差異是什么？
例2．小球沿光滑的斜軌道由靜止開始滑下，并進(jìn)入在豎直平面內(nèi)的離心軌道運(yùn)動(dòng)，如圖所示，為保持小球能夠通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)而不落下來(lái)，求小球至少應(yīng)從多高處開始滑下？已知離心圓軌道半徑為R，不計(jì)各處摩擦。
提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考分析：
(1)小球能夠在離心軌道內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)的速度有何要求？
(2)從小球沿斜軌道滑下，到小球在離心軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能是否守恒？
(3)如何應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決這一問(wèn)題？如何選取物體運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)？
歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：
(1)小球能夠通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，要求小球在最高點(diǎn)具有一定速度，即此時(shí)小球運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，恰好等于小球所受重力；
(2)運(yùn)動(dòng)中小球的機(jī)械能守恒；
(3)選小球開始下滑為初狀態(tài)，通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)為末狀態(tài)，研究小球這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程。
例題求解過(guò)程：
取離心軌道最低點(diǎn)所在平面為參考平面，開始時(shí)小球具有的機(jī)械能E1＝mgh。通過(guò)離心軌道最高點(diǎn)時(shí)，小球速度為v，此時(shí)小球的機(jī)械能
成完整的圓周運(yùn)動(dòng)。
進(jìn)一步說(shuō)明：在中學(xué)階段，由于數(shù)學(xué)工具的限制，我們無(wú)法應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決小球在離心圓軌道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。但應(yīng)用機(jī)械能守恒定律，可以很簡(jiǎn)單地解決這類問(wèn)題。
例3．長(zhǎng)l＝80cm的細(xì)繩上端固定，下端系一個(gè)質(zhì)量 m＝100g的小球。將小球拉起至細(xì)繩與豎直方向成60°角的位置，然后無(wú)初速釋放。不計(jì)各處阻力，求小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩對(duì)小球拉力多大？取g＝10m/s2。
提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生分析思考：
(1)釋放后小球做何運(yùn)動(dòng)？通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)小球的拉力是否等于小球的重力？
(2)能否應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求出小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度？
歸納學(xué)生分析結(jié)果，明確：
(1)小球做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，繩的'拉力大于小球的重力，此二力的合力等于小球在最低點(diǎn)時(shí)所需向心力；
(2)繩對(duì)小球的拉力不對(duì)小球做功，運(yùn)動(dòng)中只有重力對(duì)球做功，小球機(jī)械能守恒。
例題求解過(guò)程：
小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能的變化量ΔEp＝-mgh＝-mgl(1-cos60°)，
在最低點(diǎn)時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小為
提出問(wèn)題：通過(guò)以上各例題，總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的基本方法。
歸納學(xué)生的分析，作課堂小結(jié)。
五、小結(jié)
1．在只有重力做功的過(guò)程中，物體的機(jī)械能總量不變。通過(guò)例題分析要加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解。
2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先分析物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否滿足機(jī)械能守恒條件，其次要正確選擇所研究的物理過(guò)程，正確寫出初、末狀態(tài)物體的機(jī)械能表達(dá)式。
3．從功和能的角度分析、解決問(wèn)題，是物理學(xué)研究的重要方法和途徑。通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，逐步培養(yǎng)用功和能的觀點(diǎn)分析解決物理問(wèn)題的能力。
4．應(yīng)用功和能的觀點(diǎn)分析處理的問(wèn)題往往具有一定的綜合性，例如與圓周運(yùn)動(dòng)或動(dòng)量知識(shí)相結(jié)合，要注意將所學(xué)知識(shí)融匯貫通，綜合應(yīng)用，提高綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。
六、說(shuō)明
勢(shì)能是相互作用的物體系統(tǒng)所共有的，同樣，機(jī)械能也應(yīng)是物體系統(tǒng)所共有的。在中學(xué)物理教學(xué)中，不必過(guò)份強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)，平時(shí)我們所說(shuō)物體的機(jī)械能，可以理解為是對(duì)物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能的一種簡(jiǎn)便而通俗的說(shuō)法。
機(jī)械能教案2
一、教學(xué)目標(biāo)
1.在物理知識(shí)方面要求.
(1)掌握機(jī)械能守恒定律的條件;
(2)理解機(jī)械能守恒定律的物理含義.
2.明確運(yùn)用機(jī)械能守恒定律處理問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)，注意訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用本定律解決問(wèn)題的思路，以培養(yǎng)學(xué)生正確分析物理問(wèn)題的習(xí)慣.
3.滲透物理學(xué)方法的.教育，強(qiáng)調(diào)用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點(diǎn)分析處理問(wèn)題的重要性.
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析
1.機(jī)械能守恒定律是力學(xué)知識(shí)中的一條重要規(guī)律.是一個(gè)重點(diǎn)知識(shí).特別是定律的`適用條件、物理意義以及具體應(yīng)用都作為較高要求.
2.機(jī)械能守恒定律的適用條件的理解以及應(yīng)用，對(duì)多物理生來(lái)說(shuō)，雖經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的學(xué)習(xí)，仍常常是把握不夠，出現(xiàn)各式各樣的錯(cuò)誤.這也說(shuō)明此項(xiàng)正是教學(xué)難點(diǎn)所在.
三、教具
投影片若干，投影幻燈，彩筆，細(xì)繩，小球，帶有兩個(gè)小球的細(xì)桿，定滑輪，物塊m、M，細(xì)繩.
四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
(一)復(fù)習(xí)引入新課
1.提出問(wèn)題(投影片).
(1)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容.
(2)機(jī)械能守恒定律的條件.
2.根據(jù)學(xué)生的回答，進(jìn)行評(píng)價(jià)和歸納總結(jié)，說(shuō)明(1)機(jī)械能守恒定律的物理含義.
(2)運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析解決物理問(wèn)題的基本思路與方法.
(二)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)
1.實(shí)例及其分析.
問(wèn)題1 投影片和實(shí)驗(yàn)演示.如圖1所示.一根長(zhǎng)L的細(xì)繩，固定在O點(diǎn)，繩另一端系一條質(zhì)量為m的小球.起初將小球拉至水平于A點(diǎn).求小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)的速度.
分析及解答：小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中，不計(jì)空氣阻力，只受重力和繩的拉力.由于繩的拉力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，對(duì)小球不做功.可見只有重力對(duì)小球做功，因此滿足機(jī)械能守恒定律的條件.選取小球在最低點(diǎn)C時(shí)重力勢(shì)能為零.根據(jù)機(jī)械能守恒定律，可列出方程：
教師展出投影片后，適當(dāng)講述，然后提出問(wèn)題.
問(wèn)題2 出示投影片和演示實(shí)驗(yàn).在上例中，將小球自水平稍向下移，使細(xì)繩與水平方向成角，如圖2所示.求小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C的速度.
分析及解答：仍照問(wèn)題1，可得結(jié)果
問(wèn)題3 出示投影片和演示實(shí)驗(yàn).現(xiàn)將問(wèn)題1中的小球自水平稍向上移，使細(xì)繩與水平方向成角.如圖3所示.求小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C的速度.
分析及解答：仿照問(wèn)題1和問(wèn)題2的分析.
小球由A點(diǎn)沿圓弧AC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，只有重力做功，滿足機(jī)械能守恒.取小球在最低點(diǎn)C時(shí)的重力勢(shì)能為零.
根據(jù)機(jī)械能守恒定律，可列出方程：
2.提出問(wèn)題.
比較問(wèn)題1、問(wèn)題2與問(wèn)題3的分析過(guò)程和結(jié)果.可能會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題.
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題3的物理過(guò)程作細(xì)節(jié)性分析.起初，小球在A點(diǎn)，繩未拉緊，只受重力作用做自由落體運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)，繩被拉緊，改做
進(jìn)一步分析：小球做自由落體運(yùn)動(dòng)和做圓周運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)過(guò)程，都只有重力做功，機(jī)械能守恒，而不是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程機(jī)械能都守恒，因此原分析解答不合理.
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析：小球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分為三個(gè)階段.
(1)小球從A點(diǎn)的'自由下落至剛到B點(diǎn)的過(guò)程;
(2)在到達(dá)B點(diǎn)時(shí)繩被拉緊，這是一個(gè)瞬時(shí)的改變運(yùn)動(dòng)形式的過(guò)程;
(3)在B點(diǎn)狀態(tài)變化后，開始做圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn).
通過(guò)進(jìn)一步討論，相互啟迪，使學(xué)生從直覺思維和理論思維的結(jié)合上認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn).前后兩個(gè)過(guò)程機(jī)械能分別是守恒的，而中間的瞬時(shí)變化過(guò)程中由于繩被拉緊，vB在沿繩方向的分速度改變?yōu)榱悖蠢K的拉力對(duì)小球做負(fù)功，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能并不守恒.因此，對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程不能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律.
正確解答過(guò)程如下：(指定一個(gè)學(xué)生在黑板上做，其余學(xué)生在座位上做，最后師生共同討論裁定.)
小球的運(yùn)動(dòng)有三個(gè)過(guò)程(見圖4)：
(1)從A到B，小球只受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒.到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，懸線轉(zhuǎn)過(guò)2角，小球下落高度為2Lsin，取B點(diǎn)重力勢(shì)能為零.根據(jù)機(jī)械能守恒定律
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)，繩突然被拉緊，在這瞬間由于繩的拉力作用，小球沿繩方向的分速度vB∥減為零，垂直繩的分速度vB不變，即
(3)小球由B到C受繩的拉力和重力作用，做初速度為vB的圓周運(yùn)動(dòng)，只有重力做功，機(jī)械能守恒，有：
聯(lián)立①、②、③式可解得vC.
教師對(duì)問(wèn)題1、2、3的分析及解答過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié).進(jìn)一步提出問(wèn)題.
問(wèn)題4 出示投影片和演示實(shí)驗(yàn).
如圖5所示，在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿上的B點(diǎn)和末端C各固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，桿可以在豎直面上繞定點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)將桿拉到水平位置
與摩擦均不計(jì)).
解法(一)：取在C點(diǎn)的小球?yàn)檠芯繉?duì)象.在桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力對(duì)它做功，故機(jī)械能守恒.有：
解法(二)：取在B點(diǎn)的小球?yàn)檠芯繉?duì)象，在桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，只有重力對(duì)它做功，故機(jī)械能守恒：
由于固定在桿上B、C點(diǎn)的小球做圓周運(yùn)動(dòng)具有相同的角速度，則vB∶vC=rB∶rC=2∶3，
現(xiàn)比較解法(一)與解法(二)可知，兩法的結(jié)果并不相同.
提出問(wèn)題：
兩個(gè)結(jié)果不同，問(wèn)題出現(xiàn)在何處呢?
學(xué)生討論，提出癥結(jié)所在.教師歸納總結(jié)，運(yùn)用機(jī)械能守恒定律，應(yīng)注意研究對(duì)象(系統(tǒng))的選取和定律守恒的的條件.在本例題中出現(xiàn)的問(wèn)題是，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但是，系統(tǒng)的某一部分(或研究對(duì)象)的機(jī)械能并不守恒.因而出現(xiàn)了錯(cuò)誤的結(jié)果.
師生共同歸納，總結(jié)解決問(wèn)題的具體辦法.
由于兩小球、輕桿和地球組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，且只有系統(tǒng)內(nèi)兩小球的重力做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒.選桿在水平位置時(shí)為零勢(shì)能點(diǎn).
則有 E1=0.
而 E1=E2，
教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)以上解法的合理性，并進(jìn)一步提出問(wèn)題，對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解還可有以下表述：
①物體系在任意態(tài)的總機(jī)械能等于其初態(tài)的總機(jī)械能.
②物體系勢(shì)能的減小(或增加)等于其動(dòng)能的增加(或減小).
③物體系中一部分物體機(jī)械能的減小等于另一部分物體機(jī)械能的增加.
請(qǐng)同學(xué)分成三組，每組各用一種表述，重解本例題.共同分析比較其異同，這樣會(huì)更有助于對(duì)機(jī)械能守恒定律的深化.為此，給出下例，并結(jié)合牛頓第二律的運(yùn)用，會(huì)對(duì)整個(gè)物理過(guò)程的認(rèn)識(shí)更加深刻.
已知，小物體自光滑球面頂點(diǎn)從靜止開始下滑.求小物體開始脫離球面時(shí)=?如圖6所示.
先仔細(xì)研究過(guò)程.從運(yùn)動(dòng)學(xué)方面，物體先做圓周運(yùn)動(dòng)，脫離球面后做拋體運(yùn)動(dòng).在動(dòng)力學(xué)方面，物體在球面上時(shí)受重力mg和支承力N，根據(jù)牛頓第二定律
物體下滑過(guò)程中其速度v和均隨之增加，故N逐步減小直到開始脫離球面時(shí)N減到零.兩個(gè)物體即將離開而尚未完全離開的條件是N=0.
解：視小物體與地球組成一系統(tǒng).過(guò)程自小物體離開頂點(diǎn)至即將脫離球面為止.球面彈性支承力N為外力，與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直不做功;內(nèi)力僅有重力并做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒.以下可按兩種方式考慮.
(1)以球面頂點(diǎn)為勢(shì)能零點(diǎn)，系統(tǒng)初機(jī)械能為零，末機(jī)械能為
機(jī)械能守恒要求
兩種考慮得同樣結(jié)果.
〔注〕(1)本題是易于用機(jī)械能守恒定律求解的典型題，又涉及兩物體從緊密接觸到彼此脫離的動(dòng)力學(xué)條件，故作詳細(xì)分析.
(2)解題前將過(guò)程分析清楚很重要，如本題指出，物體沿球面運(yùn)動(dòng)時(shí)，N減小變?yōu)榱愣撾x球面.若過(guò)程分析不清將會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤.
為加深對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解，還可補(bǔ)充下例.投影片.
一根細(xì)繩不可伸長(zhǎng)，通過(guò)定滑輪，兩端系有質(zhì)量為M和m的小球，且Mm，開始時(shí)用手握住M，使系統(tǒng)處于圖7所示狀態(tài).求：當(dāng)M由靜止釋放下落h高時(shí)的速度.(h遠(yuǎn)小于半繩長(zhǎng)，繩與滑輪質(zhì)量及各種摩擦均不計(jì))
解：兩小球和地球等組成的系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，機(jī)械能守恒.有：
提問(wèn)：如果M下降h剛好觸地，那么m上升的總高度是多少?組織學(xué)生限用機(jī)械能守恒定律解答.
解法一：M觸地，m做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒.有：
解法二：M觸地，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則M機(jī)械能的減小等于m機(jī)械能的增加.即有：
教師針對(duì)兩例小結(jié)：對(duì)一個(gè)問(wèn)題，從不同的角度運(yùn)用機(jī)械能守恒定律.體現(xiàn)了思維的多向性.我們?cè)诮忸}時(shí)，應(yīng)該像解本題這樣先進(jìn)行發(fā)散思維，尋求問(wèn)題的多種解法，再進(jìn)行集中思維，篩選出最佳解題方案.
2.歸納總結(jié).
引導(dǎo)學(xué)生，結(jié)合前述實(shí)例分析、歸納總結(jié)出運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的基本思路與方法.
(1)確定研究對(duì)象(由哪些物體組成的物體系);
(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析.
(3)分析各個(gè)階段諸力做功情況，滿足機(jī)械能守恒定律的成立條件，才能依據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程;
(4)幾個(gè)物體組成的物體系機(jī)械能守恒時(shí)，其中每個(gè)物體的機(jī)械能不一定守恒，因?yàn)樗鼈冎g有相互作用，在運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題時(shí)，一定要從整體考慮.
(5)要重視對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有無(wú)機(jī)械能和其他形式能量的轉(zhuǎn)換，對(duì)有能量形式轉(zhuǎn)換的部分不能應(yīng)用機(jī)械能守恒定律.
為進(jìn)一步討論機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，請(qǐng)師生共同分析討論如下問(wèn)題.(見投影片)
如圖8所示，質(zhì)量為m和M的物塊A和B用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接，A放在傾角為的固定斜面上，而B能沿桿在豎直方向上滑動(dòng)，桿和滑輪中心間的距離為L(zhǎng)，求當(dāng)B由靜止開始下落h時(shí)的速度多大?(輪、繩質(zhì)量及各種摩擦均不計(jì))
(指定兩個(gè)學(xué)生在黑板上做題，其余學(xué)生在座位上做，最后師生共同審定.)
分析及解答如下：
設(shè)B下降h時(shí)速度為v1，此時(shí)A上升的速度為v2，沿斜面上升距離為s.
選A、B和地球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由于系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒，其重力勢(shì)能的減小，等于其動(dòng)能的增加，即有：
由于B下落，使桿與滑輪之間的一段繩子既沿其自身方向運(yùn)動(dòng)，又繞滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)，故v1可分解為圖9所示的兩個(gè)分速度.由圖9知：
由幾何關(guān)系知：
綜合上述幾式，聯(lián)立可解得v1.
教師歸納總結(jié).
五、教學(xué)說(shuō)明
1.精選例題.
作為機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用復(fù)習(xí)課，應(yīng)在原有基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力.為此，精選一些具有啟發(fā)性和探討性的問(wèn)題作為實(shí)例是十分必要的.
例如，兩道錯(cuò)例，是課本例題的引伸和拓展，基本上滿足了上述要求，這對(duì)于深化學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒和機(jī)械能守恒定律的理解，防止學(xué)生可能發(fā)生的錯(cuò)誤，大有裨益.這種對(duì)問(wèn)題的改造過(guò)程，也就是從再現(xiàn)思維到創(chuàng)造思維的飛躍過(guò)程.它在深化對(duì)知識(shí)的.理解和發(fā)展思維能力方面比做一道題本身要深刻得多.
2.教學(xué)方法.
注重引導(dǎo)、指導(dǎo)、評(píng)價(jià)、發(fā)展有效結(jié)合.
(1)教師提供材料，引導(dǎo)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題.例如，在錯(cuò)誤例題中發(fā)現(xiàn)兩種結(jié)果不同.
(2)針對(duì)不同結(jié)果，教師啟發(fā)學(xué)生找出問(wèn)題的癥結(jié)，指導(dǎo)學(xué)生共同探求解決方案.
(3)在分析解答過(guò)程中，學(xué)生運(yùn)用不同角度處理同一問(wèn)題，教師及時(shí)作出評(píng)價(jià).在實(shí)際教學(xué)中，對(duì)教學(xué)過(guò)程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，教師都要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià).這一方面是實(shí)事求是地肯定他們的成績(jī)，讓他們享受成功的喜悅，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣;另一方面也是從思維方法上幫助他們總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，提高認(rèn)識(shí)，促進(jìn)他們更有效地學(xué)習(xí).
(4)在教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)中，教師通過(guò)運(yùn)用各種方法和手段，來(lái)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的各種能力，這在每個(gè)環(huán)節(jié)中，都有所體現(xiàn).
機(jī)械能教案3
教 學(xué) 目 標(biāo)知識(shí)與技能
1。會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。
2。掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
過(guò)程與方法
通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程和物理學(xué)的研究方法。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過(guò)親身實(shí)踐，樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)
掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
教學(xué)難點(diǎn)
驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的'誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法。
教 學(xué) 方 法 探究、講授、討論、練習(xí)
教 學(xué) 手 段教具準(zhǔn)備
重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶、復(fù)寫紙片、低壓電源及兩根導(dǎo)線、鐵架臺(tái)和鐵夾、刻度尺、小夾子。
教 學(xué) 活 動(dòng)
[新課導(dǎo)入]
師：上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律，我們首先采復(fù)習(xí)一下什么叫做機(jī)械能守恒定律?
生：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。
師：機(jī)械能守恒的條件是什么?
生：只有重力和彈力做功。
師：自由落體運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能是不是守恒?
生：自由落體運(yùn)動(dòng)中物體只受到重力的作用，這個(gè)過(guò)程只有重力做功，所以機(jī)械能是守恒的。
師：我們要想推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在自由落體中的具體表達(dá)式，可以根據(jù)什么來(lái)進(jìn)行推導(dǎo)呢?
生1：可以通過(guò)牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行推導(dǎo)。
生2：可以根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行推導(dǎo)。
(投影展示與一個(gè)自由落體運(yùn)動(dòng)相關(guān)的題目，從題目中知道有關(guān)的物理量，讓學(xué)生分別根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律，再一次熟悉這個(gè)定律，并為本節(jié)課的教學(xué)打下基礎(chǔ))
[新課教學(xué)]
1、推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。
在圖1中，質(zhì)量為m的物體從o點(diǎn)自由下落，以地作零重力勢(shì)能面，下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)a和b的機(jī)械能分別為：
ea= ， eb=
如果忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒，于是有
ea=eb，即 =
上式亦可寫成
該式左邊表示物體由a到b過(guò)程中動(dòng)能的增加，右邊表示物體由a到b過(guò)程中重力勢(shì)能的減少。等式說(shuō)明，物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的o點(diǎn)至任意一點(diǎn)（如圖1中a點(diǎn)）來(lái)進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有： ----本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式，式中h是物體從o點(diǎn)下落至a點(diǎn)的高度，va是物體在a點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
師：在做實(shí)驗(yàn)之前，我們首先要明確這樣幾個(gè)問(wèn)題，首先這個(gè)實(shí)驗(yàn)需要什么器材?
生：最容易想到的器材是重物、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及紙帶。復(fù)寫紙片。低壓電源及兩根導(dǎo)線，鐵架臺(tái)和鐵夾，刻度尺，小夾子。
機(jī)械能教案4
教學(xué)目標(biāo)：
(一)知識(shí)與技能
1.知道什么是機(jī)械能;
2.理解動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒; 3.能的利用。
(二)過(guò)程與方法
通過(guò)體驗(yàn)和觀察，了解機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，及機(jī)械能與其他形式能的轉(zhuǎn)化。
(三)情感·態(tài)度·價(jià)值觀
滲透合理利用能源、保護(hù)環(huán)境意識(shí)、安全意識(shí)的教育。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：
理解動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化。
教學(xué)方法：
實(shí)驗(yàn)、討論、歸納、對(duì)比
教具學(xué)具：多媒體課件、滾擺、單擺、籃球、教科書第74頁(yè)的“罐子”。
教學(xué)過(guò)程：
引入課題：
(演示實(shí)驗(yàn))將教科書第74頁(yè)所示的“罐子”沿不太陡的斜面滾下。
提問(wèn)：會(huì)有什么出人意料的現(xiàn)象發(fā)生嗎?
提問(wèn)：開始鐵罐在斜面上具有什么能?
向下滾動(dòng)時(shí)具有什么能?
鐵罐滾動(dòng)時(shí)橡皮筋有什么變化?具有什么能?
提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們舉出生活中同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能的事例。根據(jù)圖片提問(wèn)：飛行中的飛機(jī)具有什么能?
給出機(jī)械能的概念。
展示和提問(wèn)：
展示射箭的圖片或視頻，提問(wèn)：弓的彈性勢(shì)能哪里去了?
提問(wèn)：舉高的球釋放后，重力勢(shì)能減小，是不是能量消失了?歸納得出：動(dòng)能和勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化。
鞏固練習(xí)
請(qǐng)學(xué)生再分析“撐桿跳”、“蹦床”、“蹦極”運(yùn)動(dòng)中的能量變化。
演示滾擺實(shí)驗(yàn)
請(qǐng)學(xué)生觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，思考滾擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是如何變化的?
指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
1.指導(dǎo)學(xué)生做單擺實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中觀察和分析單擺小球在擺動(dòng)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能是怎樣相互轉(zhuǎn)化的。
2.指導(dǎo)學(xué)生做教科書中的鐵鎖擺動(dòng)的.實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前提問(wèn)：鐵鎖會(huì)打到鼻子嗎?
大量事實(shí)和研究表明：如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，盡管動(dòng)能、勢(shì)能的大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總量不變。
展示圖片與提問(wèn)
根據(jù)過(guò)山車的圖片，請(qǐng)學(xué)生分析圖中的過(guò)山車具有什么能?過(guò)山車為什么能夠不斷地翻滾?
展示圖片或視頻
請(qǐng)學(xué)生觀看圖片或者視頻，認(rèn)識(shí)自然界存在的機(jī)械能。
講授：水能和風(fēng)能是水或者空氣因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)或者位置高而具有的機(jī)械能。展示：展示圖片或者視頻，表現(xiàn)自然界的機(jī)械能有利也有弊。
提問(wèn)：請(qǐng)學(xué)生觀看圖片或者視頻，了解：水電站是怎樣使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的，風(fēng)力發(fā)電是怎樣的。
總結(jié)
1.什么是機(jī)械能?
2.什么叫做“機(jī)械能守恒”?鞏固練習(xí)。
機(jī)械能教案5
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課：
1、 呈現(xiàn)課題
2、 播放過(guò)山車視頻：驚險(xiǎn)刺激的場(chǎng)面，配以激情旁白（內(nèi)容取自教材），給學(xué)生以強(qiáng)烈的
視覺沖擊和心靈震撼，激發(fā)學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生思考。
3、 回憶再認(rèn)（知識(shí)遷移）：動(dòng)能的物理意義、影響動(dòng)能大小的因素；重力勢(shì)能的物理意義及影響因素；彈性勢(shì)能的物理意義及影響因素。
二、進(jìn)行新課：
1、 機(jī)械能
引導(dǎo)學(xué)生回憶：我們以前學(xué)習(xí)過(guò)哪些能量？曾經(jīng)接觸過(guò)哪些能量名詞？
動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
小結(jié)：機(jī)械能是能量大家族中的一員，在國(guó)際單位制中的單位是：焦耳（j）。
2、 動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化
（1）、演示滾擺實(shí)驗(yàn)
引導(dǎo)學(xué)生觀察，提出問(wèn)題：你看到了什么現(xiàn)象？為什么滾擺下降后又自動(dòng)上升？引導(dǎo)學(xué)生分析
播放滾擺實(shí)驗(yàn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)要素：滾擺質(zhì)量、滾擺的運(yùn)動(dòng)速度、滾擺離開地面的高度。并注意在全過(guò)程中哪些因素變了，哪些因素沒變？
討論：沒變的是質(zhì)量
變化的是——速度、高度。
兩個(gè)過(guò)程：a、下降：質(zhì)量不變。
現(xiàn)象：離開地面的高度減小，下降速度增大。
分析：離開地面的高度減小則重力勢(shì)能減小了；下降速度增大了則動(dòng)能增大了。 結(jié)論：增大的動(dòng)能是由減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，即此過(guò)程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
在這里隱含了能量既不會(huì)無(wú)緣無(wú)故消滅，也不會(huì)無(wú)緣無(wú)故創(chuàng)生的思想。
b、上升：質(zhì)量不變。
現(xiàn)象：離開地面的高度增大了，但上升的'速度減小了。
分析：離開地面的高度增大了則說(shuō)明重力勢(shì)能增大了，而上升速度的減小說(shuō)明動(dòng)能減小了。
結(jié)論：增大的重力勢(shì)能是由減小的動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，即此過(guò)程是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
小結(jié)：在這里為學(xué)生分析類似現(xiàn)象提供了一個(gè)模式：
a、某種能量的增減是因?yàn)槟艿霓D(zhuǎn)化導(dǎo)致。
b、在能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，動(dòng)能的增減由速度的變化引發(fā)，重力勢(shì)能的增減是由物體與參考面的高度變化引發(fā)，同理，彈性勢(shì)能的增減是由物體的彈性形變程度增大或減小而引發(fā)。
（2）、演示單擺實(shí)驗(yàn)并播放視頻。
引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)以上模式分析能量的轉(zhuǎn)化。
（3）、引導(dǎo)學(xué)生觀看教材插圖15.5----2甲、乙、丙
討論、分析能的相互轉(zhuǎn)化。
3、《想想做做》
播放視頻，分析能的轉(zhuǎn)化。
提出問(wèn)題：鐵鎖擺回時(shí)會(huì)碰到鼻子嗎？不會(huì)！
其實(shí)這個(gè)問(wèn)題很好回答，因?yàn)閷W(xué)生看到了實(shí)驗(yàn)事實(shí)。我們所關(guān)注的重點(diǎn)是為什么
沒有碰到鼻子？
引導(dǎo)學(xué)生分析：鐵鎖會(huì)與空氣摩擦，受到空氣阻力的作用，一部分動(dòng)能或重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成了
空氣和鐵鎖的內(nèi)能，總的機(jī)械能損失了一些（不守恒）。
這樣就不難解釋滾擺和單擺為什么最終會(huì)停下來(lái)的原因了————滾擺、單擺與空氣之間有摩擦，滾擺的擺軸與懸線之間也有摩擦，機(jī)械能有一部分轉(zhuǎn)化成了其他形式的能，總量有所減少。
教材118頁(yè)最后一小段：“如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和不變，或者說(shuō)，機(jī)械能是守恒的。”這個(gè)“如果”表達(dá)的就是一種無(wú)任何摩擦的理想狀態(tài)。
告訴學(xué)生：若這個(gè)“如果”成立，則運(yùn)動(dòng)的滾擺、單擺就不會(huì)停止，鐵鎖擺回時(shí)也會(huì)
碰到（接觸到）鼻子的。（因?yàn)闄C(jī)械能守恒）
4、 動(dòng)能或重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
播放視頻：皮球。
將皮球涂黑，靜止在地面上時(shí)，在地上留下一個(gè)小黑點(diǎn)，而從高處落下與地面碰
撞時(shí)，卻在地上留下了一個(gè)面積稍大的黑斑。
問(wèn)題：黑斑說(shuō)明了什么？
———皮球發(fā)生了形變。
討論皮球彈跳過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系（同時(shí)播放皮球彈跳的動(dòng)畫視頻）。
下落：———能轉(zhuǎn)化為————能。
與地碰撞：————————-能轉(zhuǎn)化為————能。
恢復(fù)原狀彈起：————---能轉(zhuǎn)化為————能。
上升：————能轉(zhuǎn)化為—————能。
討論：皮球?yàn)槭裁床荒軓椈氐皆瓉?lái)的高度？
5、 隨堂練習(xí)
（1）、蹦極運(yùn)動(dòng)（播放視頻）。
（2）、蹦床運(yùn)動(dòng)（播放視頻）。
（3）、過(guò)山車（回憶本節(jié)開頭的視頻）。
解釋以上三個(gè)過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
6、 科學(xué)世界 ————《人造地球衛(wèi)星》
（1）、學(xué)生閱讀。
（2）、教師介紹我國(guó)航空航天事業(yè)所取得的成就。
（3）、播放動(dòng)畫視頻。
討論衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。
7、 作業(yè)：《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》的1、2、3、4、5。
教學(xué)小結(jié)
1、 機(jī)械能中的動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
2、 分析機(jī)械能轉(zhuǎn)化的思維模式是：
質(zhì)量、高度、形狀三因素發(fā)生了變化，則它們所對(duì)應(yīng)的某種形式的能在量上就發(fā)生了增減，根據(jù)這個(gè)量的增減來(lái)確定能的轉(zhuǎn)化方向。
教學(xué)反思
1、 本節(jié)課重在思維能力的訓(xùn)練，而非操作能力的訓(xùn)練。
2、 用能的轉(zhuǎn)化觀念來(lái)分析物理現(xiàn)象，學(xué)生初學(xué)，顯然不是很適應(yīng)。
3、 本節(jié)課必須在學(xué)生非常熟悉影響機(jī)械能大小的諸多因素的背景下，方能順利地展開教學(xué)，顯然有的學(xué)生對(duì)前一節(jié)課的知識(shí)是存在欠賬的。
4、 學(xué)生對(duì)彈性勢(shì)能與動(dòng)能、重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化稍顯困難。
5、 信息技術(shù)手段的運(yùn)用，有效地彌補(bǔ)了學(xué)生在直接經(jīng)驗(yàn)上的不足，減緩了學(xué)生在抽象邏輯思維上的壓力。
機(jī)械能教案6
一、教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)與技能目標(biāo)】
1、理解動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
2、能解釋一些有關(guān)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象。
【過(guò)程與方法目標(biāo)】
通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
【情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】
通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。
二、教學(xué)重、難點(diǎn)
【重點(diǎn)】
理解動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
【難點(diǎn)】
理解動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課
1.我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，請(qǐng)問(wèn)電燈工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的?風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的?水利發(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的?電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的?學(xué)生討論回答。
2.創(chuàng)設(shè)情境
老師操作溜溜球,吸引學(xué)生注意力,并切入主題。教師先通過(guò)提出一個(gè)關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題,引起學(xué)生思考,并由所設(shè)計(jì)的情景，將學(xué)生引入學(xué)習(xí)。老師提問(wèn):為什么溜溜球在松手后能夠不停的上下運(yùn)動(dòng)呢?這需要大家自己探究。
環(huán)節(jié)二：建立概念
1.想想做做：滾擺實(shí)驗(yàn)
出示滾擺，并簡(jiǎn)單介紹滾擺的構(gòu)造及實(shí)驗(yàn)的做法。事先應(yīng)在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標(biāo)志，告訴學(xué)生觀察顏色標(biāo)志，可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。
如果實(shí)驗(yàn)室滾擺數(shù)量不夠，可讓學(xué)生自制。做實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)讓學(xué)生明確要觀察的物理現(xiàn)象，著重點(diǎn)放在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要讓學(xué)生觀察清楚：滾擺下降時(shí)，位置越來(lái)越低，速度越來(lái)越大;滾擺上升時(shí)，位置越來(lái)越高，速度越來(lái)越小。再引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化，動(dòng)能向勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程。由于有阻力，滾擺上升的最大高度將逐漸減小。對(duì)此，教學(xué)時(shí)不要明確指出，以免影響學(xué)生對(duì)動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的理解。
老師展示、引導(dǎo)學(xué)生復(fù)述并分析實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。開始釋放擺輪時(shí)，擺輪在最高點(diǎn)靜止，此時(shí)擺輪只有重力勢(shì)能，沒有動(dòng)能。擺輪下降時(shí)其高度降低，重力勢(shì)能減少;擺輪旋轉(zhuǎn)著下降;而且越轉(zhuǎn)越快，其動(dòng)能越來(lái)越大。擺輪到最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)最快，動(dòng)能最大;其高度最低，重力勢(shì)能最小。在擺輪下降的.過(guò)程中，其重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。仿照擺輪下降過(guò)程的分析，得出擺輪上升過(guò)程中，擺輪的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
單擺實(shí)驗(yàn)。
綜述實(shí)驗(yàn)單擺和滾擺，說(shuō)明動(dòng)能和重力勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的。
彈性勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化。得出：動(dòng)能和彈性勢(shì)能也是可以相互轉(zhuǎn)化的。
自然界中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的事例很多。
2. 機(jī)械能
動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，我們把動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)具有動(dòng)能，勢(shì)能是存儲(chǔ)著的能量。一個(gè)物體可以有動(dòng)能，也可以有勢(shì)能。如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能是守恒的。
想想做做：有條件的可以讓每個(gè)學(xué)生都試一試，在實(shí)踐中討論并回答問(wèn)題。
3. 人造衛(wèi)星
可以讓學(xué)生自學(xué)課文，了解人造衛(wèi)星在環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的能量轉(zhuǎn)化。重點(diǎn)解釋勢(shì)能的大小取決于距離地球的遠(yuǎn)近。在近地點(diǎn)，勢(shì)能小，則動(dòng)能大，也就是運(yùn)行速度大。在遠(yuǎn)地點(diǎn)，勢(shì)能大，動(dòng)能就小，也就是運(yùn)行速度小。
環(huán)節(jié)三：小結(jié)
請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)一下，本節(jié)課你學(xué)到了哪些知識(shí)，有哪些收獲?
環(huán)節(jié)三：小結(jié)
請(qǐng)同學(xué)們總結(jié)一下，本節(jié)課你學(xué)到了哪些知識(shí)，有哪些收獲?
機(jī)械能教案7
目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
知道做功是能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。
理解功的概念，知道使用任何機(jī)械都不能省功。
理解功率的概念。
2.過(guò)程與方法
通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)了解功的物理意義。
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
具有對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理，有將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會(huì)實(shí)踐的意識(shí)。
說(shuō)明與建議
學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)了電功、機(jī)械能，知道了一些能量的知識(shí)，“功”的講解應(yīng)從能量轉(zhuǎn)化的角度入手。課本圖14.3-1中的三幅圖表示在力的作用下，物體的動(dòng)能或勢(shì)能發(fā)生了變化，說(shuō)明力對(duì)物體做了功。課本圖14.3-2中，物體雖然受力，但是它的動(dòng)能或勢(shì)能都沒有變化，就不能說(shuō)力作了功。讓學(xué)生理解做功是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。
在第十二章“力和機(jī)械”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生知道了使用簡(jiǎn)單機(jī)械可以省力或者可以省距離，可先復(fù)習(xí)一下有關(guān)簡(jiǎn)單機(jī)械的知識(shí)。
用手直接把物體舉高與使用簡(jiǎn)單機(jī)械把物體舉高相同的距離，物體的勢(shì)能的增加是一樣的，而物體勢(shì)能的增加是通過(guò)力來(lái)完成的。通過(guò)對(duì)定滑輪做功的演示、分析，得出力跟物體在力的方向上通過(guò)的距離的乘積是一個(gè)不變量，給出功的定義。這里還可進(jìn)一步用杠桿做演示，表明使用機(jī)械時(shí)，人們所做的功，都等于不用機(jī)械而直接用手所做的'功。
教師也可嘗試用探究的方式來(lái)教學(xué)，向?qū)W生說(shuō)明，使用任何機(jī)械都不能省功。
由于做功的多少表示能量轉(zhuǎn)換的多少，所以功的單位與能的單位是一樣的，都是焦耳。把一個(gè)普通大小的蘋果舉高1m，做的功大約是1J，讓學(xué)生對(duì)焦耳的大小有大致的概念。
想想議議
這個(gè)討論主要是要使學(xué)生認(rèn)識(shí)功是由“力”和“在力的方向上移動(dòng)的距離”兩個(gè)因素決定的。如果力沒有“在力的方向上”移動(dòng)距離，力就沒有做功。在課本圖14.3-2動(dòng)中，人提著桶雖然很費(fèi)力，但是人的拉力沒有在拉力方向(豎直方向)上移動(dòng)距離，所以人的拉力沒有做功。
功率
這里可先復(fù)習(xí)一下電功率的概念，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過(guò)了“電功率”，知道電功率表示消耗電能的快慢，也就是電流做功(電能轉(zhuǎn)換成其他能量)的快慢。課本用與速度類比的方法引入功率及其計(jì)算公式，使學(xué)生理解功率的物理意義，懂得它是一個(gè)表示做功快慢的物理量。
這里要強(qiáng)調(diào)剛才學(xué)的“功”和“功率”，與以前學(xué)過(guò)的“電功”和“電功率”的含義、單位、符號(hào)都是一樣的。
課本上介紹了一些功率值，意在加深學(xué)生對(duì)功率的物理意義的理解，使學(xué)生對(duì)人和一些事物的功率數(shù)值有個(gè)具體的概念，懂得功率大或小的意思是什么。
想想議議
這個(gè)討論意在讓學(xué)生了解比值的方法是物理學(xué)中一種常用的方法，在其他方面也有許多應(yīng)用。在物理學(xué)中，振動(dòng)次數(shù)與時(shí)間之比表示振動(dòng)的快慢、熔化溫度與時(shí)間之比表示熔化快慢等;在生活中，從媒體中經(jīng)常可以聽到的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率、人口增長(zhǎng)率都表示物理量變化的快慢。
課本列舉了一個(gè)計(jì)算功率的例題，意在練習(xí)功和功率公式的應(yīng)用，使學(xué)生加深認(rèn)識(shí)功──力和在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，功率──單位時(shí)間內(nèi)所做的功。
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理
1.25kW×4h=0.4kW×t，t=250h。
2.不能。甲先到達(dá)山頂表明甲用的時(shí)間較短，但是甲和乙哪個(gè)做的功多并不知道，而功率是由功和時(shí)間兩個(gè)因素決定的，所以不能判定哪個(gè)人的功率大。
3.3.6kw。
4.略。
5.從表中可以看出，洗衣機(jī)的額定洗滌輸入功率是350W，額定脫水輸入功率是220W。實(shí)際洗滌輸出功率、脫水輸出功率是多少等。
機(jī)械能教案8
引入新課:
一.我們?cè)诔醵臅r(shí)候就已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，請(qǐng)回答，電燈工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？水利發(fā)動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？
學(xué)生討論回答
二.情景:老師操作溜溜球,吸引學(xué)生注意力,并切入主題
(教師先通過(guò)提出一個(gè)關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題,引起學(xué)生思考,并由所設(shè)計(jì)的情景，將學(xué)生引入學(xué)習(xí))
動(dòng)手動(dòng)腦搞探究:
一.老師提問(wèn):為什么溜溜球在松手后能夠不停的上下運(yùn)動(dòng)呢?這需要學(xué)生自己探究:實(shí)驗(yàn)1：滾擺實(shí)驗(yàn)。
出示滾擺，并簡(jiǎn)單介紹滾擺的構(gòu)造及實(shí)驗(yàn)的做法。事先應(yīng)在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標(biāo)志，告訴學(xué)生觀察顏色標(biāo)志，可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。
二.學(xué)生實(shí)驗(yàn)
老師展示課件引導(dǎo)學(xué)生復(fù)述并分析實(shí)驗(yàn)中觀察到的'現(xiàn)象。開始釋放擺輪時(shí)，擺輪在最高點(diǎn)靜止，此時(shí)擺輪只有重力勢(shì)能，沒有動(dòng)能。擺輪下降時(shí)其高度降低，重力勢(shì)能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降；而且越轉(zhuǎn)越快，其動(dòng)能越來(lái)越大。擺輪到最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)最快，動(dòng)能最大；其高度最低，重力勢(shì)能最小。在擺輪下降的過(guò)程中，其重力勢(shì)能逐漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
仿照擺輪下降過(guò)程的分析，得出擺輪上升過(guò)程中，擺輪的動(dòng)能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
加強(qiáng)鞏固
一.老師用課件展示實(shí)驗(yàn)2：?jiǎn)螖[實(shí)驗(yàn)。
綜述實(shí)驗(yàn)1、2，說(shuō)明動(dòng)能和重力勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的。
二.老師用課件展示實(shí)驗(yàn)3：彈性勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化。
得出：動(dòng)能和彈性勢(shì)能也是可以相互轉(zhuǎn)化的。
自然界中動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的事例很多。首先分析課本圖15.5—2,加深學(xué)生對(duì)動(dòng)能,勢(shì)能轉(zhuǎn)化的認(rèn)識(shí),再請(qǐng)學(xué)生列舉生活中動(dòng),勢(shì)能轉(zhuǎn)化的實(shí)例,老師和學(xué)生共同分析.
概括結(jié)論
一.學(xué)生總結(jié),老師補(bǔ)充,得出結(jié)論:
動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化
二.引出機(jī)械能的定義:
動(dòng)能和勢(shì)能之和
拓展知識(shí)
一.學(xué)生分組做教材中的“想想做做”,請(qǐng)學(xué)生分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,分析這其中是否有其他能量的轉(zhuǎn)化
二.假設(shè)沒有阻力,會(huì)怎么樣呢?引出機(jī)械能守恒規(guī)律 請(qǐng)點(diǎn)擊下載Word版完整教案：人教版八年級(jí)物理下冊(cè)《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》教案設(shè)計(jì)
機(jī)械能教案9
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1.理解動(dòng)能、勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
2.能解釋一些有關(guān)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象。
3.知道什么是機(jī)械能和機(jī)械能守恒
4.通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
重點(diǎn)難點(diǎn)：
理解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化；借些能和機(jī)械能守恒
器材準(zhǔn)備：單擺、滾擺、溜溜球。
復(fù)習(xí)回顧：
我們?cè)诔醵臅r(shí)候就已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)關(guān)于能量的轉(zhuǎn)化，請(qǐng)回答，電燈工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？水力發(fā)電機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，能量是怎么轉(zhuǎn)化的？
1．電燈： 能— 能
2. 風(fēng)力發(fā)電機(jī) 能— 能
3. 水力發(fā)電機(jī) 能— 能
4. 電動(dòng)機(jī) 能— 能
演示實(shí)驗(yàn)：溜溜球扔下去不停運(yùn)動(dòng)，能量如何變化？
新課學(xué)習(xí):
一、想想做做
1.滾擺實(shí)驗(yàn)
動(dòng)能 ，勢(shì)能 。
2.分析圖15.5-2所示幾個(gè)運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化
甲：動(dòng)能 ，勢(shì)能 。
乙：動(dòng)能 ，勢(shì)能 。
丙：動(dòng)能 ，勢(shì)能 。
結(jié)論：動(dòng)能和勢(shì)能 。
3. 機(jī)械能
機(jī)械能的定義： 和 之和。
機(jī)械能守恒的條件： 。
4．做教材P118頁(yè)圖15.5—3
5. 科學(xué)世界
(1) 當(dāng)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的勢(shì)能，動(dòng)能，速度如何變化？當(dāng)衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的勢(shì)能，動(dòng)能，速度又如何變化？
(2)衛(wèi)星在近地點(diǎn)的動(dòng)能最 勢(shì)能最 ；在遠(yuǎn)地點(diǎn)的動(dòng)能最 ，勢(shì)能最 。
二、鞏固訓(xùn)練
1. 一只皮球落到地上又被彈起.在此過(guò)程中，自皮球接觸地面到靜止，_______能轉(zhuǎn)化為_______能；自皮球恢復(fù)原狀到跳起，_______能轉(zhuǎn)化為_______能.
2. 運(yùn)動(dòng)員擲出的標(biāo)槍在上升過(guò)程中，_______能轉(zhuǎn)化為_______能；在下落過(guò)程中，_______能轉(zhuǎn)化為_______能.
3. 甲、乙兩位同學(xué)各買了一只同樣大小的'球.甲說(shuō)：在同樣條件下，我的球比你的球彈得更高，乙要甲證明這一點(diǎn)，甲應(yīng)當(dāng)（ ）
A.將兩球向上拋起，落下后，看哪個(gè)球彈得高
B.將兩球向地面擲去，看哪個(gè)球彈得高
C.用手捏球，看哪個(gè)球較硬
D.在同樣高度，兩球以同樣速度落下，看哪個(gè)球彈得高
4. 一個(gè)小球從光滑的斜面上由靜止開始滾下，它在斜面頂端時(shí)重力勢(shì)能為100 J，當(dāng)它滾到斜面的某一位置時(shí)重力勢(shì)能只有30 J了.小球減少的重力勢(shì)能哪兒去了？此時(shí)小球的機(jī)械能是多少？
三、課堂小結(jié)
本節(jié)課你學(xué)到了哪些知識(shí)，有哪些收獲？
四、達(dá)標(biāo)檢測(cè)
1.物體由于 而具有的能叫做動(dòng)能.物體由于 而具有的能叫做重力勢(shì)能；物體由于發(fā)生 而具有的能叫做彈性勢(shì)能.動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為 .
2.動(dòng)能和勢(shì)能是可以相互 的.如果只在二者之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，則機(jī)械能的總和保 持不變，即機(jī)械能 .
3.如圖為麥克斯韋滾擺，當(dāng)它在最高處時(shí)，重力勢(shì)能 ，動(dòng)能 ；當(dāng)它由上而下滾動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能 ，動(dòng)能 ；當(dāng)它到達(dá)最低處時(shí)，重力勢(shì)能 ，動(dòng)能 ；當(dāng)它由下而上滾動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能 ，動(dòng)能 .
4.關(guān)于機(jī)械能，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.一個(gè)物體具有動(dòng)能就是具有機(jī)械能 B.物體具有重力勢(shì)能就是具有機(jī)械能
C.物體具有彈性勢(shì)能就是具有機(jī)械能
D.只有當(dāng)物體同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能時(shí)，才能說(shuō)物體具有機(jī)械能
5.乒乓球由高處?kù)o止下落的過(guò)程中，它的機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況是( )
A.彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 B.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能 D.重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能
6.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落時(shí)，以下說(shuō)法中正確的有( )
A.重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加，機(jī)械能不變
B.重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少，機(jī)械能不變
C.重力勢(shì)能減少，動(dòng)能不變，機(jī)械能減少
D.重力勢(shì)能增加，動(dòng)能不變，機(jī)械能增加
五、課下作業(yè)
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 1、2、3
機(jī)械能教案10
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：
1、 知道什么是機(jī)械能，通過(guò)對(duì)一些物理現(xiàn)象的分析，理解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
2、 引導(dǎo)學(xué)生舉例并解釋一些有關(guān)動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的簡(jiǎn)單物理現(xiàn)象。 過(guò)程與方法：
1、 通過(guò)對(duì)一些典型的物理現(xiàn)象的觀察，引導(dǎo)學(xué)生分析和發(fā)現(xiàn)其中包含的物理知識(shí)和物理原理。
2、 培養(yǎng)學(xué)生用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)分析問(wèn)題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀：
通過(guò)閱讀“科學(xué)世界”《人造地球衛(wèi)星》，結(jié)合我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育。
教學(xué)重點(diǎn)：
動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
教學(xué)難點(diǎn)：
機(jī)械能守恒問(wèn)題、彈性勢(shì)能與動(dòng)能、重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題。
學(xué)習(xí)者特征分析
學(xué)生剛學(xué)了動(dòng)能和勢(shì)能的基本概念，能確認(rèn)運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能，被舉高的物體具有重力勢(shì)能，發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)能；并了解了決定這些能量大小的因素。也就是說(shuō)學(xué)生為本節(jié)課的學(xué)習(xí)有了一定的知識(shí)準(zhǔn)備，但教者必須清醒地認(rèn)識(shí)到學(xué)生對(duì)某種能量的變化的理解并不是很到位的，這恰恰是完成本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)所必須解決的問(wèn)題。對(duì)有些物理現(xiàn)象需用多個(gè)物理知識(shí)分析或解釋，如“滾擺、單擺最終會(huì)停下來(lái)”，我們引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注的重點(diǎn)是動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化問(wèn)題，但現(xiàn)象中所涉及到的機(jī)械能守恒與損失問(wèn)題，既不能回避，又不能過(guò)多糾纏，否則會(huì)喧賓奪主而影響教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
文本教材與信息技術(shù)整合點(diǎn)分析
1、 文本教材惜字如金，篇幅不長(zhǎng)，但插圖多，我們能獲取的信息量依然十分豐富，由于所涉及的物理知識(shí)較為抽象，給教者對(duì)教材的處理、整合、發(fā)揮留下了足夠的空間。
2、 插圖是靜止的，反映的是某一物理現(xiàn)象的瞬間，而其過(guò)程則靠想象。我們恰恰能利用多媒體的硬件優(yōu)勢(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，變靜為動(dòng)，為學(xué)生呈現(xiàn)出物理現(xiàn)象的全過(guò)程。
3、 本節(jié)課對(duì)以下幾個(gè)地方，將原文本教材進(jìn)行了整合：
（1）、將本章開始之前的《無(wú)處不在的能量》中的過(guò)山車主題視圖拿來(lái)為本節(jié)所用，并以視頻形式呈現(xiàn)，配以本章開頭的一段激情文字“滿載游客的過(guò)山車……”的朗誦音頻，既利用了教材資源，又加強(qiáng)了視聽效果。
（2）、滾擺、單擺實(shí)驗(yàn)拍攝成視頻，實(shí)際教學(xué)時(shí)先做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生討論分析現(xiàn)象時(shí)再播放視頻，這樣實(shí)驗(yàn)雖然結(jié)束了，但過(guò)程依然可觀可感。
（3）、將《想想做做》“鐵鎖會(huì)碰到鼻子嗎”拍攝成視頻播放，有提高能見度的效果。
（4）、補(bǔ)充皮球落地后向上反彈的內(nèi)容，并將其拍攝成視頻播放：將球涂黑，球與地碰撞時(shí)會(huì)在地上留下圓形黑斑。這樣能使不易觀察到的形變以黑斑形式呈現(xiàn)，且將瞬時(shí)形變能長(zhǎng)時(shí)間留存下來(lái)。
（5）、制作皮球落地后反彈的動(dòng)畫視頻，作為前一個(gè)視頻的補(bǔ)充，使學(xué)生能進(jìn)一步看清全過(guò)程。
（6）、課后《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》的`第6題，若布置給學(xué)生做，由于條件的限制很難落實(shí)，現(xiàn)場(chǎng)演示，又耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，將教者的實(shí)驗(yàn)以視頻形式播放，既能讓學(xué)生看到圓筒斜向上滾的奇特現(xiàn)象，又提高了學(xué)習(xí)效率。
（7）、制作衛(wèi)星沿橢圓形軌道運(yùn)行的動(dòng)畫視頻，方便學(xué)生分析動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
（8）、從網(wǎng)上下載蹦極和蹦床的視頻，作為課堂鞏固練習(xí)的素材。
教學(xué)方法與教學(xué)策略分析
1、 通過(guò)實(shí)驗(yàn)、視頻、動(dòng)畫為學(xué)生認(rèn)識(shí)和分析動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化提供直觀感性材料。
2、 為學(xué)生提供一種分析動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的思維模式： 高度形變 高度或速度通俗總結(jié)就是：高度換速度，形變換兩“度”（即高度和速度）。
具體程序如下：
（1）、觀察：看確定對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度、離開地面的高度、形狀是否發(fā)生變化。
（2）、分析：動(dòng)能和重力勢(shì)能——質(zhì)量一定時(shí)，若速度增大了，則高度肯定降低了。速度增大則意味著動(dòng)能增大了（問(wèn)：增大的動(dòng)能哪里來(lái)？），若高度降低了，則意味著重力勢(shì)能減小了（問(wèn)：減小的重力勢(shì)能哪里去了？）。又如物體的形變程度增大了，則意味著彈性勢(shì)能增大了，而這又是以物體運(yùn)動(dòng)速度的減小或離開地面的高度的減小為代價(jià)的。
（3）、結(jié)論：速度增大，動(dòng)能增大；高度降低，重力勢(shì)能減小，此時(shí)是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，反之是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。形變發(fā)生（或增大）則彈性勢(shì)能增大，此時(shí)是動(dòng)能或重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。
通俗的解釋就是：以高度的降低換取速度的增加，反之亦然，以高度的降低或速度的減小來(lái)?yè)Q取物體形變的發(fā)生或增大，反之亦然。
3、 利用多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)為學(xué)生提供資源支持，加大容量，增加練習(xí)機(jī)會(huì)，感悟不同
機(jī)械能教案11
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1．知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
2．會(huì)正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件。
3．在具體問(wèn)題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。
二、過(guò)程與方法
1．學(xué)會(huì)在具體的問(wèn)題中判定物體的機(jī)械能是否守恒。
2．初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來(lái)解釋物理現(xiàn)象，分析問(wèn)題。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。
教學(xué)重點(diǎn)
1．掌握機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)、建立過(guò)程，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容。
2．在具體的問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
教學(xué)難點(diǎn)
1．從能的轉(zhuǎn)化和功能關(guān)系出發(fā)理解機(jī)械能守恒的條件。
2．能正確判斷研究對(duì)象在所經(jīng)歷的過(guò)程中機(jī)械能是否守恒，能正確分析物體系統(tǒng)所具有的機(jī)械能，尤其是分析、判斷物體所具有的重力勢(shì)能。
教學(xué)方法
演繹推導(dǎo)法、分析歸納法、交流討論法。
教具
細(xì)線、小球、帶標(biāo)尺的鐵架臺(tái)。
教學(xué)過(guò)程
一、引入新課
教師活動(dòng)：課件展示翻滾過(guò)山車的精彩片斷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
在學(xué)生觀看過(guò)山車的同時(shí)，教師提醒學(xué)生分析過(guò)山車在運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況。我們已學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能，這些不同形式的能是可以相互轉(zhuǎn)化的，那么在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，他們的總量是否發(fā)生變化？這節(jié)課我們就來(lái)探究這方面的問(wèn)題。
二、新課教學(xué)
（一）動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
教師：我們下面看這樣一個(gè)例子：
演示：見教材圖7。8—1，用細(xì)線、小球、帶有標(biāo)尺的鐵架臺(tái)等做實(shí)驗(yàn)。把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，把小球拉到一定高度的A點(diǎn)，然后放開，小球在擺動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。我們看到，小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到C點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時(shí)，也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度。
教師：在這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何？各個(gè)力的做功情況如何？這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題？
教師總結(jié)：小球在擺動(dòng)過(guò)程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功，只有重力對(duì)小球能做功，重力做正功，小球的重力勢(shì)能減少，重力做負(fù)功，小球的重力勢(shì)能增加。該過(guò)程中重力勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動(dòng)過(guò)程中，小球總能回到原來(lái)的高度。可見，重力勢(shì)能和動(dòng)能的總和不變。
教師：上面幾個(gè)例子都是說(shuō)明動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化，那么動(dòng)能和另外一個(gè)勢(shì)能——彈性勢(shì)能之間的關(guān)系又是什么呢？我們看下面幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。
①拉弓射箭（勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化）
②運(yùn)動(dòng)會(huì)上撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員在跳起的過(guò)程中（人的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為桿的'彈性勢(shì)能，而后桿的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為人的重力勢(shì)能）
③教材P75圖7。8—2
學(xué)生思考：彈力分別做了什么功，彈性勢(shì)能發(fā)生了怎樣的變化？
教師總結(jié)：彈力做功，彈性勢(shì)能變化，彈力做正功，彈性勢(shì)能減少，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加。
教師板書：
機(jī)械能：1。重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能與動(dòng)能統(tǒng)稱機(jī)械能。
2。通過(guò)重力或彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。
（二）機(jī)械能守恒定律
物體沿光滑曲面滑下，只有重力對(duì)物體做功。用我們學(xué)過(guò)的動(dòng)能定理以及重力的功和重力勢(shì)能的關(guān)系，推導(dǎo)出物體在A處的機(jī)械能和B處的機(jī)械能相等。
教師：為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律。讓學(xué)生親歷知識(shí)的獲得過(guò)程。
學(xué)生：獨(dú)立推導(dǎo)。
教師：巡視指導(dǎo)，及時(shí)解決學(xué)生可能遇到的困難。
推導(dǎo)的結(jié)果為：
即
可見：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。
同樣可以證明：在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。
1。機(jī)械能守恒定律：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持不變。這就是機(jī)械能守恒定律。
2。公式：。
3．條件：只有重力或者彈力做功。
例題：把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺，如圖，擺長(zhǎng)為l，最大擺角為θ，小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？
學(xué)生：學(xué)生在實(shí)物投影儀上講解自己的解答，并相
互討論。
教師：幫助學(xué)生總結(jié)用機(jī)械能守恒定律解題的要點(diǎn)、步驟，體會(huì)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)越性。
總結(jié)：
1．機(jī)械能守恒定律不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度和時(shí)間，用它來(lái)處理問(wèn)題要比牛頓定律方便。
2．用機(jī)械能守恒定律解題，必須明確初末狀態(tài)機(jī)械能，要分析機(jī)械能守恒的條件。
三、課堂小結(jié)
1。在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的機(jī)械能總量不變。
2。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟：
（1）確定研究對(duì)象；
（2）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析；
（3）判斷各個(gè)力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件；
（4）視解題方便選取零勢(shì)能參考平面，并確定研究對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能；
（5）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解。
四、課堂練習(xí)
1。下列情況中，運(yùn)動(dòng)物體機(jī)械能一定守恒的是（ ）。
A。物體所受的合外力為零
B。物體不受摩擦力
C。物體受到重力和摩擦力
D。物體只受重力
答案：D
2。關(guān)于機(jī)械能是否守恒，下列說(shuō)法正確的是（）。
A。做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能一定守恒
B。做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能可能守恒
C。外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒
D。只有重力對(duì)物體做功，物體機(jī)械能一定守恒
答案：BD
3。下列說(shuō)法正確的是（ ）。
A。一個(gè)物體所受的合外力為零，它的機(jī)械能一定守恒
B。一個(gè)物體所受的合外力恒定不變，它的機(jī)械能可能守恒
C。一個(gè)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械能一定守恒
D。一個(gè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械能可能守恒
答案：BD
4。a、b、c三球各自同一高度以相同速率拋出，a球豎直上拋，b球水平拋出，c球豎直下拋。設(shè)三球落地的速率分別為va、vb、vc，則（ ）。
A。va>vb>vcB。va=vb>vcC。va>vb=vcD。va=vb=vc
答案：D
5。質(zhì)量為m的物體，以初速度v0由固定的光滑斜面的底端沿斜面向上滑動(dòng)，在滑動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)高度為h時(shí)，以經(jīng)過(guò)底端的水平面為參考面，該物體具有的機(jī)械能為（）。
A。B。C。mghD。
答案：A
6。如圖所示，一小球從傾角為30°的固定斜面上的A點(diǎn)水平拋出，初動(dòng)能為6J，問(wèn)球落到斜面上的B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能有多大？
答案：設(shè)經(jīng)歷的時(shí)間為，則有：，所以，，則豎直位移，落到斜面時(shí)動(dòng)能=14J。
7。如下圖所示，一根長(zhǎng)的細(xì)線，一端固定在頂板上，另一端拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球。現(xiàn)使細(xì)線偏離豎直方向α=60°角后，從A點(diǎn)處無(wú)初速地釋放小球。試問(wèn)：
（1）小球擺到最低點(diǎn)O時(shí)的速度多大？
（2）小球擺到左方最高點(diǎn)的高度（相對(duì)最低點(diǎn)）多高？
（3）若在懸點(diǎn)正下方處有一釘子，，不計(jì)懸線與釘碰撞時(shí)的能量損失，則小球碰釘后向左擺動(dòng)過(guò)程中能達(dá)到的最大高度有何變化？
答案：
（1）由機(jī)械能守恒定律得：，則。
（2）。
（3）因?yàn)闄C(jī)械能守恒，所以最大高度不變。
五、布置作業(yè)
1。教材P78問(wèn)題與練習(xí)第1、3、4題。
2。觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機(jī)械能守恒定律。
機(jī)械能教案12
導(dǎo)入一：
如圖所示，小朋友在玩蕩秋千，當(dāng)被推動(dòng)幾下后，秋千就會(huì)蕩起來(lái)，秋千蕩得越高，感覺到蕩的過(guò)程速度就越大。
蕩秋千的過(guò)程中，小朋友的動(dòng)能和勢(shì)能是如何變化的。
導(dǎo)入二：
手持粉筆頭高高舉起。
提問(wèn)：被舉高的粉筆頭具不具有能量為什么。
學(xué)生回答提問(wèn)后，再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下落的過(guò)程、首先提出當(dāng)粉筆頭下落路過(guò)某一點(diǎn)時(shí)，粉筆頭具有什么能量（此時(shí)既有重力勢(shì)能，又有動(dòng)能）繼而讓學(xué)生比較在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢(shì)能和動(dòng)能各有什么變化（重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加）
在粉筆頭下落的過(guò)程，重力勢(shì)能和動(dòng)能都有變化，指出自然界中動(dòng)能和勢(shì)能變化的事例很多。
[設(shè)計(jì)意圖]從身邊的實(shí)驗(yàn)出發(fā)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性。
導(dǎo)入三：
教師利用事先準(zhǔn)備好的演示器材，請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)配合，指導(dǎo)他們完成一個(gè)小游戲，讓同學(xué)們認(rèn)真觀察并思考游戲里面的科學(xué)道理。
如圖，將小鋼球或鐵鎖固定在細(xì)線的一端，細(xì)線的另一端系在鐵架臺(tái)上，使小鋼球與細(xì)線形成一個(gè)擺、讓一個(gè)同學(xué)靠近鐵架臺(tái)，頭稍低，另一同學(xué)把小鋼球由該同學(xué)的鼻子處釋放，小鋼球（鐵鎖）擺動(dòng)過(guò)程中能否碰到該同學(xué)的鼻子，提醒注意安全，并思考其中的科學(xué)道理。
導(dǎo)入四：
多媒體展示過(guò)山車的動(dòng)畫過(guò)程、畫面上出現(xiàn)：過(guò)山車從很高的軌道一側(cè)的頂端釋放，不斷地加速向下運(yùn)動(dòng)，越過(guò)圓環(huán)軌道的最高點(diǎn)，最后沖上軌道的另一側(cè)、
在學(xué)生觀看過(guò)山車的同時(shí)，教師提醒學(xué)生分析過(guò)山車在運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況、
思考：過(guò)山車為什么要從很高的軌道一側(cè)的頂端釋放
說(shuō)明：教師不對(duì)學(xué)生的回答做評(píng)判，只告訴學(xué)生，要回答這個(gè)問(wèn)題，需要學(xué)習(xí)本節(jié)課的內(nèi)容、引出本節(jié)課的課題：機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化。
一、機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
思路一
給出機(jī)械能的概念，重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能，動(dòng)能、勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能、物體具有的機(jī)械能等于動(dòng)能、勢(shì)能兩種能量之和。
[知識(shí)拓展]能量的種類很多，如太陽(yáng)能、電能、原子能等，而機(jī)械能是與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)的一種能量，單位跟其他形式的能量單位相同，都是焦耳（J）。
之所以把動(dòng)能、勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，是因?yàn)閯?dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，滾擺和單擺是動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化的常見實(shí)例、下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析實(shí)例中動(dòng)能和勢(shì)能是如何相互轉(zhuǎn)化的。
1、探究活動(dòng)一：
如圖所示，將滾擺卷起后釋放，讓學(xué)生觀察分析：
①滾擺在最高處時(shí)具有什么能。
②釋放后觀察滾擺的高度、速度、質(zhì)量的變化，分別分析滾擺下降和上升過(guò)程中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。
③動(dòng)能和重力勢(shì)能之間是否可以相互轉(zhuǎn)化。
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并回答問(wèn)題：
①重力勢(shì)能。
②下降時(shí)：質(zhì)量不變、高度變小、速度變大、重力勢(shì)能變小、動(dòng)能變大，減小的重力勢(shì)能變成了動(dòng)能、上升時(shí)：質(zhì)量不變、高度變大、速度變小、重力勢(shì)能變大、動(dòng)能變小、減小的動(dòng)能變成了重力勢(shì)能。
③動(dòng)能和重力勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
[設(shè)計(jì)意圖]讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究、在實(shí)驗(yàn)中獲取知識(shí)，增長(zhǎng)本領(lǐng)。
2、探究活動(dòng)二：
如圖所示，將單擺的擺球置于A處，然后釋放、擺球就可以在A，C之間來(lái)回?cái)[動(dòng)。
①擺球在哪些位置高度最高。
②擺球在哪些位置速度最大。
③分析擺球從A~B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。
④分析擺球從B~C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況。
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并回答問(wèn)題：
①擺球在A，C處高度最高，具有的重力勢(shì)能最大。
②擺球在B處速度最大，具有的動(dòng)能最大。
③擺球從A~B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能不斷減小，動(dòng)能不斷變大，是重力勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
④擺球從B~C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重力勢(shì)能不斷增大，動(dòng)能不斷減小，是動(dòng)能不斷轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
總結(jié)：動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化、
3、探究活動(dòng)三：
（1）手持著木球?qū)椈善茝潱笸蝗会尫拍厩颍^察到什么現(xiàn)象在此過(guò)程中，涉及哪些能量的轉(zhuǎn)化
（2）按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
讓木球從斜槽上端滾下，觀察木球碰擊彈簧的過(guò)程、分析圖中，木球從甲→乙圖和乙→丙圖能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。
學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并回答問(wèn)題：
（1）觀察到木球在彈簧片的作用下在水平槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)、在此過(guò)程中，彈簧片的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木球的動(dòng)能。
（2）從甲→乙圖中，木球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能、從乙→丙圖中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木球的動(dòng)能。
這說(shuō)明動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化、
[設(shè)計(jì)意圖]通過(guò)精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題，激活學(xué)生的思維，提高學(xué)生參與課堂教學(xué)的積極性和有效性、
4、回顧滾擺實(shí)驗(yàn)后思考：
①滾擺上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能總量有什么變化，為什么
②滾擺機(jī)械能總量減小的原因是什么如果沒有摩擦和空氣阻力，機(jī)械能的總量還會(huì)不會(huì)變化
學(xué)生討論回答：
①滾擺上升的最大高度越來(lái)越小，說(shuō)明滾擺具有的機(jī)械能總量不斷減小。
②滾擺機(jī)械能總量減小的原因是摩擦和空氣阻力、如果沒有摩擦和空氣阻力，機(jī)械能的總量不會(huì)變化。
總結(jié)：在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，如果沒有摩擦和空氣阻力則機(jī)械能的總量保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律。
思考：乒乓球落地后又彈起來(lái)，為什么達(dá)不到原來(lái)的高度，能量是怎么轉(zhuǎn)化的。
介紹人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
思考：
①衛(wèi)星運(yùn)行過(guò)程中機(jī)械能是否守恒
②衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢(shì)能、動(dòng)能、速度分別怎么變化
③衛(wèi)星在什么時(shí)候動(dòng)能最大什么時(shí)候重力勢(shì)能最大
學(xué)生思考后回答：
①守恒，因?yàn)樾l(wèi)星在太空運(yùn)行，沒有空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化。
②重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，速度減小。
③在近地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能最大。
[設(shè)計(jì)意圖]人造地球衛(wèi)星涉及機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒，可以拓寬學(xué)生視野。
思路二
1、機(jī)械能：動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能、一個(gè)物體可以既有動(dòng)能，又有勢(shì)能。
多媒體展示：從高處下落的蘋果，速度越來(lái)越快，用頻閃攝像機(jī)攝下它下落的過(guò)程，如圖所示。
提出問(wèn)題：被舉高的蘋果具不具有能量為什么
學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生回答提問(wèn)后，再引導(dǎo)學(xué)生分析蘋果下落的過(guò)程、首先提出，當(dāng)蘋果下落到某一點(diǎn)時(shí)，蘋果具有什么能量（此時(shí)既有重力勢(shì)能，又有動(dòng)能）繼而讓學(xué)生比較在該位置和起始位置，蘋果的重力勢(shì)能和動(dòng)能各有什么變化（重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加）。
在蘋果下落的'過(guò)程，重力勢(shì)能和動(dòng)能都有變化，自然界中動(dòng)能和勢(shì)能變化的事例很多，下面我們共同觀察滾擺的運(yùn)動(dòng)，并思考動(dòng)能和勢(shì)能的變化。
2、動(dòng)能與重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)1：用細(xì)線把小球系好，吊在天花板上，做成如圖甲所示的單擺、將單擺拉至A點(diǎn)處，松手，讓單擺自由擺動(dòng)、發(fā)現(xiàn)單擺從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，速度越來(lái)越大，從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，速度越來(lái)越小。
實(shí)驗(yàn)2：把一個(gè)滾擺懸掛起來(lái)，如圖乙所示，用手捻動(dòng)滾擺使懸線纏在軸上，滾擺升高到最高點(diǎn)，松手，發(fā)現(xiàn)滾擺下落的過(guò)程中，速度越來(lái)越快，滾擺上升的過(guò)程中速度越來(lái)越慢。
問(wèn)題研討
問(wèn)題1：
單擺從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，C點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能是如何變化的又是如何轉(zhuǎn)化的呢？
答：
問(wèn)題2：
滾擺在下落、上升的過(guò)程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能是如何變化的又是如何轉(zhuǎn)化的呢？
答：
學(xué)生活動(dòng)：交流討論，思考回答。
（1）單擺從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能變大，重力勢(shì)能變小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；單擺從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能變小，重力勢(shì)能變大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能、
（2）滾擺在下落的過(guò)程中，動(dòng)能變大，重力勢(shì)能變小，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；滾擺上升的過(guò)程中，動(dòng)能變小，重力勢(shì)能變大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。
知識(shí)歸納：在一定的條件下，物體所具有的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
友情提示：
在動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程中，一種形式的能減少，另一種形式的能增加，減少的那種形式的能轉(zhuǎn)化為增加的那種形式的能。
3、動(dòng)能與彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)3：如圖所示，在水平槽里豎立一個(gè)彈簧片，讓木球從斜槽滾入水平槽，撞擊彈簧片、觀察到木球接觸、碰撞彈簧片的過(guò)程中，木球的速度越來(lái)越慢，彈簧片彎曲程度越來(lái)越大；木球被彈簧片彈回的過(guò)程中，木球的速度越來(lái)越快，彈簧片彎曲程度越來(lái)越小。
問(wèn)題研討
問(wèn)題1：
在木球與彈簧片接觸、碰撞和被反彈的過(guò)程中，動(dòng)能和彈性勢(shì)能是如何變化的又是如何轉(zhuǎn)化的呢？
答：
問(wèn)題2：
由上面的實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論
答：
學(xué)生活動(dòng)：交流討論，思考回答。
（1）在木球與彈簧片接觸、碰撞的過(guò)程中，木球的動(dòng)能減小，彈簧片的彈性勢(shì)能增大，木球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧片的彈性勢(shì)能、被反彈的過(guò)程中，彈簧片的彈性勢(shì)能減小，木球的動(dòng)能增大，彈簧片的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為木球的動(dòng)能。
（2）動(dòng)能和彈性勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化。
實(shí)驗(yàn)4：用彈簧振子演示動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
學(xué)生活動(dòng)：觀察演示實(shí)驗(yàn)，思考問(wèn)題，選出代表發(fā)表見解。
問(wèn)題：這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何各個(gè)力的做功情況如何這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么。
小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，豎直方向上受重力和桿的支持力作用，水平方向上受彈力作用、重力、支持力和速度方向總垂直，對(duì)小球不做功；只有彈簧的彈力對(duì)小球做功。
實(shí)驗(yàn)表明，小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總能回到原來(lái)的位置，小球在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中彈性勢(shì)能和動(dòng)能在不斷轉(zhuǎn)化。
知識(shí)歸納：在一定的條件下，物體所具有的動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
友情提示：動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和彈性勢(shì)能也可以相互轉(zhuǎn)化；不同形式的機(jī)械能都可以相互轉(zhuǎn)化。
[知識(shí)拓展]各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化，如電能可以轉(zhuǎn)化為光能，太陽(yáng)能可以轉(zhuǎn)化為電能等，動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化只是能量轉(zhuǎn)化中的一種形式，能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中總是一種能量減少，另一種能量增加。
二、水能和風(fēng)能的利用
請(qǐng)學(xué)生觀看圖片或者視頻，認(rèn)識(shí)自然界存在的機(jī)械能、指出：水能和風(fēng)能是水或者空氣因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)或者位置高而具有的機(jī)械能。
修筑攔河壩可以提高壩前上游的水位，水位越高，水的重力勢(shì)能就越大、這樣水從壩上落下時(shí)轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能就越大，水推動(dòng)壩下方的水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，水輪機(jī)又帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，水能最終轉(zhuǎn)化為電能。
利用風(fēng)能做功主要是靠風(fēng)車，也可以用風(fēng)車的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電、利用風(fēng)能不會(huì)有環(huán)境污染，但風(fēng)能不穩(wěn)定，不像攔河壩那樣能把“風(fēng)能”儲(chǔ)存起來(lái)。
展示圖片或者視頻，表現(xiàn)自然界的機(jī)械能有利也有弊。
在水（風(fēng)）力發(fā)電站，將水（風(fēng)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
[設(shè)計(jì)意圖]通過(guò)水能和風(fēng)能的利用，知道人類如何利用機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒解決實(shí)際問(wèn)題、提高運(yùn)用機(jī)械能轉(zhuǎn)化與守恒觀點(diǎn)分析力學(xué)問(wèn)題的意識(shí)。
課堂小結(jié)：通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有哪些收獲在實(shí)驗(yàn)探究中又存在哪些問(wèn)題還有什么想探究的問(wèn)題
學(xué)生可以個(gè)別回答，或相互交流，在交流的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)小結(jié)。
[設(shè)計(jì)意圖]加強(qiáng)知識(shí)的鞏固掌握、提高學(xué)生的交流表達(dá)能力、
1、如圖所示，已知某人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)行，其近地點(diǎn)距離地面高439km，遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地面高2384km，衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)動(dòng)能，在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)勢(shì)能（前兩空選填“最大”或“最小”）、從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)化為（后兩空選填“動(dòng)能”或“勢(shì)能”）。
解析：本題主要考查動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化、衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化、衛(wèi)星從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，高度增大，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能由動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)，則動(dòng)能減小；衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，高度減小，重力勢(shì)能減小，減小的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則動(dòng)能增加、在近地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星的動(dòng)能最大；在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，衛(wèi)星的勢(shì)能最大。
【答案】最大最大動(dòng)能勢(shì)能
2、在一次軍事演習(xí)中，一架飛機(jī)沿水平方向一邊勻速飛行一邊投放軍用物資，在此過(guò)程中飛機(jī)的動(dòng)能（填“變大”“變小”或“不變”），物資在加速下落過(guò)程中，動(dòng)能和重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化情況是、
解析：本題考查動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化、飛機(jī)沿水平方向一邊勻速飛行一邊投放軍用物資，在此過(guò)程中飛機(jī)的速度不變，質(zhì)量變小，所以動(dòng)能變小；物資在加速下落過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度變小，重力勢(shì)能變小，但速度越來(lái)越快，動(dòng)能越來(lái)越大，所以，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、
【答案】變小重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
3、如圖所示是某建筑工地用起重機(jī)起吊貨物的情景、貨物在鋼繩的拉力作用下先沿豎直方向勻速上升，再水平移動(dòng)到卸貨地點(diǎn)、若不計(jì)摩擦和空氣阻力，則貨物在勻速上升過(guò)程中（）
A、重力勢(shì)能增加，動(dòng)能減少。
B、重力勢(shì)能增加，機(jī)械能增加。
C、動(dòng)能不變，機(jī)械能增加。
D、動(dòng)能減少，機(jī)械能減少。
解析：質(zhì)量越大，速度越大，物體的動(dòng)能就越大；質(zhì)量越大，高度越高，物體的重力勢(shì)能就越大、本題中，貨物的質(zhì)量不變，在勻速上升過(guò)程中，貨物的速度不變，所以動(dòng)能不變，而高度增加，所以貨物的重力勢(shì)能在增加，又因?yàn)闄C(jī)械能為動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，所以機(jī)械能增加，故B，C選項(xiàng)正確、故選BC。
4、如圖所示，小球沿軌道由靜止從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過(guò)程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化、則（）
A、小球在A處的動(dòng)能等于在D處的動(dòng)能。
B、小球在A處的動(dòng)能大于在D處的動(dòng)能。
C、小球在B處的機(jī)械能小于在C處的機(jī)械能。
D、小球在B處的機(jī)械能等于在C處的機(jī)械能。
解析：對(duì)于AB選項(xiàng)：根據(jù)題意，小球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中僅有動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化，所以小球在重力勢(shì)能較大的地方其動(dòng)能肯定較小、觀察圖像，發(fā)現(xiàn)小球在A處比在D處所處的高度較高，具有的重力勢(shì)能較大，所以小球在A處具有的動(dòng)能較小，故AB選項(xiàng)都不正確、對(duì)于CD選項(xiàng)：根據(jù)題意“小球沿軌道由靜止從A處運(yùn)動(dòng)到D處的過(guò)程中，忽略空氣阻力和摩擦力，僅有動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化”，所以在整個(gè)過(guò)程中沒有能量的損耗，動(dòng)能和勢(shì)能的總和即機(jī)械能是不會(huì)減少的，小球在各處的機(jī)械能都是相等的，故D符合題意，C不符合題意、故選D。
5、如圖所示為小球在地面彈跳的頻閃照片、根據(jù)此圖，以下分析正確的是（）
A、小球在下落時(shí)，它的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能不變。
B、小球在上升時(shí)，它的重力勢(shì)能減小，動(dòng)能減小。
C、小球在彈跳過(guò)程中，它的高度下降，機(jī)械能減小。
D、小球在彈跳過(guò)程中，它的高度下降，機(jī)械能不變。
解析：小球在下落時(shí)，其質(zhì)量不變，高度變小，所以重力勢(shì)能減小，下落速度越來(lái)越快，所以動(dòng)能增大，A說(shuō)法錯(cuò)誤；小球上升過(guò)程中，質(zhì)量不變，高度增大，所以重力勢(shì)能增大，速度越來(lái)越慢，所以動(dòng)能減小，B說(shuō)法錯(cuò)誤；在彈跳過(guò)程中，由于克服阻力做功，部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能消耗掉，所以高度越來(lái)越小，機(jī)械能減小，所以C正確，D錯(cuò)誤、故選C。
1、動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
2、一個(gè)物體的勢(shì)能和動(dòng)能之和，就是物體的總的機(jī)械能。
3、機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能。
4、動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
5、機(jī)械能守恒：如果只有動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化時(shí)，（不計(jì)摩擦）機(jī)械能的總和保持不變即物體的機(jī)械能守恒。
一、教材作業(yè)
【必做題】
教材第74頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的2，3題。
【選做題】
教材第74頁(yè)動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的1，4題。
機(jī)械能教案13
一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)與技能：知道動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，會(huì)用動(dòng)能定理進(jìn)行計(jì)算;
過(guò)程與方法：通過(guò)對(duì)機(jī)械能守恒的探究過(guò)程，提高學(xué)生觀察和分析的能力；
情感態(tài)度與價(jià)值觀：體會(huì)物理之間的緊密聯(lián)系，提高科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的理解與應(yīng)用;
難點(diǎn)：動(dòng)能與勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
三、教學(xué)過(guò)程
環(huán)節(jié)一：新課導(dǎo)入
教師找學(xué)生上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)：用細(xì)繩拴住一個(gè)小球，將小球擺動(dòng)一定的角度，并靠近同學(xué)的鼻尖，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生分析并不會(huì)碰到鼻子的原因是什么?引入新課“機(jī)械能守恒定律”。
環(huán)節(jié)二：新課講授
(一)動(dòng)能與勢(shì)能餓相互轉(zhuǎn)化
通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，并通過(guò)自由落體得出重力勢(shì)能減少，動(dòng)能增加的關(guān)系。
教師接下來(lái)組織學(xué)生進(jìn)行思考討論，還有哪些動(dòng)能與勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的例子，并找同學(xué)分享討論的'結(jié)果。
教師總結(jié)：上述例子能夠看出動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能，彈性勢(shì)能屬于勢(shì)能，并提問(wèn)學(xué)生他們之間有哪些關(guān)系?從而引入機(jī)械能守恒定律。
(二)機(jī)械能守恒定律
結(jié)合教材中給出的自由落體例子，提示學(xué)生在AB兩點(diǎn)的機(jī)械能是多少?從A-B動(dòng)能怎么變化，重力做功與重力勢(shì)能之間的關(guān)系，并組織學(xué)生以4人為一組進(jìn)行討論，教師加以指導(dǎo)。并提問(wèn)學(xué)生的討論結(jié)果。
教師通過(guò)讓學(xué)生根據(jù)結(jié)論總結(jié)出規(guī)律后在給出機(jī)械能守恒定律的定義：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。
教師強(qiáng)調(diào)出機(jī)械能守恒定律的適用條件。
環(huán)節(jié)三：鞏固提高
例題鞏固
學(xué)生判斷以下幾種情況機(jī)械能是否守恒?( )
A、豎直上拋運(yùn)動(dòng)
B、做平拋運(yùn)動(dòng)的小球
C、沿光滑的斜面下滑的物體
D、豎直方向勻速下降的物體
環(huán)節(jié)四：小結(jié)作業(yè)
小結(jié)：師生共同總結(jié)本節(jié)課的內(nèi)容
作業(yè)：完成書后的練習(xí)題。
【板書設(shè)計(jì)】
（略）
機(jī)械能教案14
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1．會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。
2．掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
二、過(guò)程與方法
通過(guò)用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程和物理學(xué)的研究方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，體會(huì)學(xué)習(xí)的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣；通過(guò)親身實(shí)踐，樹立“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”的科學(xué)觀。培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn)
1.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。
2.實(shí)驗(yàn)原理及方法的選擇及掌握。
教學(xué)難點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)誤差分析的方法。
教學(xué)過(guò)程
一、導(dǎo)入新課
通過(guò)上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道機(jī)械能守恒定律及其表達(dá)式以及其在物理學(xué)中的重要地位。一個(gè)規(guī)律的提出，不但要有理論的支持，還要由實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，今天我們就設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
二、新課教學(xué)
（一）實(shí)驗(yàn)方法
在圖1中，質(zhì)量為m的物體從O點(diǎn)自由下落，以地作零重力勢(shì)能面，下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和B的機(jī)械能分別為：
EA=，EB=
如果忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒，于是有
EA=EB，即=
上式亦可寫成
該式左邊表示物體由A到B過(guò)程中動(dòng)能的增加，右邊表示物體由A到B過(guò)程中重力勢(shì)能的減少。等式說(shuō)明，物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的O點(diǎn)至任意一點(diǎn)（如圖1中A點(diǎn)）來(lái)進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有：——本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式，式中h是物體從O點(diǎn)下落至A點(diǎn)的高度，vA是物體在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。
（二）實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題
教師：請(qǐng)同學(xué)們看教材P79“要注意的問(wèn)題”部分，思考一下問(wèn)題：
1．重物選取的原則是什么？為什么？
2．本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源是什么？怎樣有效地減小誤差？
3．為了利用重物下落的某個(gè)過(guò)程驗(yàn)證機(jī)械能守恒，如何恰當(dāng)?shù)倪x取重物下落的初末位置？
4．重物的質(zhì)量是否需要測(cè)量？為什么？
學(xué)生看書思考、討論并回答：
1.重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力，主要是紙帶和計(jì)時(shí)器之間的摩擦力，計(jì)時(shí)器平面不在豎直方向上，為減小誤差，固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，計(jì)時(shí)器平面要豎直以利于減小紙帶與計(jì)時(shí)器的摩擦力。
2.實(shí)驗(yàn)用的紙帶一般小于1m，從起始點(diǎn)開始大約能打出20個(gè)左右的計(jì)數(shù)點(diǎn)，終結(jié)位置的點(diǎn)可以選擇倒數(shù)第一個(gè)點(diǎn)或者倒數(shù)第二個(gè)點(diǎn)，從這一個(gè)點(diǎn)向前數(shù)4~6個(gè)點(diǎn)當(dāng)開始的點(diǎn)。這樣選取的目的是可以減小這兩個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度和兩點(diǎn)之間的距離（高度h）測(cè)量的誤差。一般情況下，打的第一個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)，這樣測(cè)量和計(jì)算方便一些。
3.不需要測(cè)量重物的質(zhì)量，因?yàn)檫@個(gè)物理量在式子兩邊可以約掉。
（三）速度的測(cè)量和重物下落的高度的確定
1.速度的測(cè)量
根據(jù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度可求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度vA。
圖2（見下頁(yè)）是豎直紙帶由下而上實(shí)際打點(diǎn)后的情況。從O點(diǎn)開始依次取點(diǎn)1，2，3，圖中s1，s2，s3，……分別為0～2點(diǎn)，1～3點(diǎn)，2～4點(diǎn)……各段間的距離。
根據(jù)公式，t=2×0.02s（紙帶上任意兩個(gè)相鄰的點(diǎn)間所表示的時(shí)間都是0.02s），可求出各段的平均速度。這些平均速度就等于是1，2，3，……各點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度v1，v2，v3，……。例如：量出0～2點(diǎn)間距離s1，則在這段時(shí)間里的平均速度，這就是點(diǎn)1處的瞬時(shí)速度v1。依次類推可求出點(diǎn)2，3，……處的瞬時(shí)速度v2，v3，……。
2.重物下落的高度的確定
圖2中h1，h2，h3，……分別為紙帶從O點(diǎn)下落的高度。
（四）實(shí)驗(yàn)步驟
1．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線將學(xué)生電源和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接好。
2．把紙帶的一端用夾子固定在重錘上，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，用手豎直提起紙帶，使重錘停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近。
3．接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開紙帶，讓重錘自由下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。
4．重復(fù)上一步的過(guò)程，打三到五條紙帶。
5．選擇一條點(diǎn)跡清晰且第l、2點(diǎn)間距離接近2mm的紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各點(diǎn)依次為1、2、3……用刻度尺測(cè)量對(duì)應(yīng)下落的高度h1、h2、h3……記錄在表格中。
6．用公式vn=（hn+1–hn–1）/2t，計(jì)算出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度v1、v2、v3……并記錄在表格中。
（五）數(shù)據(jù)處理
1.列表處理數(shù)據(jù)（見下頁(yè)）
各計(jì)數(shù)點(diǎn)
l
2
3
4
5
6
下落高度
速度
勢(shì)能
動(dòng)能
結(jié)論
2.圖像處理
在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，如果以v2／2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線在誤差允許的范圍內(nèi)如果是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，就能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。
（六）實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在誤差允許的范圍內(nèi)，驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。
（七）誤差分析
實(shí)際上，重物拖著紙帶在下落過(guò)程中，受到阻力作用，機(jī)械能在不斷減小，故有EB>ED。又因?yàn)樵诔跏键c(diǎn)時(shí)重物的機(jī)械能為0，所以有0>EB>ED，mvB2–mghB<0>，–mghD<0>，說(shuō)明重物在實(shí)際下落過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量。
三、課堂小結(jié)
本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了：
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河米杂陕潴w運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒。
2.紙帶的選取及重物速度的測(cè)量方法。
3.實(shí)驗(yàn)的'誤差來(lái)源及注意事項(xiàng)。
四、課堂練習(xí)
1．用自由落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下面哪些測(cè)量工具是必需的（）。
A.天平B.彈簧測(cè)力計(jì)C.刻度尺D.秒表
答案：C
2．在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）。
A.選用重錘時(shí)，重的比輕的好
B.選用重錘時(shí)，密度大的比密度小的好
C.選用重錘后要稱質(zhì)量
D.重錘所受重力要遠(yuǎn)大于它所受的空氣阻力和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器對(duì)紙帶的阻力
答案：D
3.在做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量需要用工具測(cè)量的是（）；通過(guò)計(jì)算得到的是（）。
A.重錘的質(zhì)量B.重力加速度C.重錘下落的高度D.重錘下落的瞬時(shí)速度
答案：C；D
4．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器兩限位孔不在同一豎直線上，使紙帶通過(guò)時(shí)受到較大阻力，這樣的結(jié)果會(huì)有（）。
A.B.
C.D.以上都有可能
答案：B
5.關(guān)于“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)誤差，下列說(shuō)法正確的是（）。
A.重物的質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)會(huì)產(chǎn)生誤差
B.重物的質(zhì)量大一些，有利于減小誤差
C.重物的質(zhì)量小一些，有利于減小誤差
D.先釋放重物，后接通電源會(huì)造成較大誤差
答案：B
6.本實(shí)驗(yàn)中，若以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出-h圖像應(yīng)是，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒；-h圖像的斜率等于的數(shù)值。
答案：一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線；重力加速度
7.在用落體法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中：所用重錘的質(zhì)量m=1.0kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率50Hz，打下的紙帶如圖所示（圖中的數(shù)據(jù)為從起始點(diǎn)O到該點(diǎn)的距離），則在打B點(diǎn)時(shí)，重錘的速度vB=m／s，重錘的動(dòng)能Ek=J，從開始下落到打B點(diǎn)時(shí)，重錘的勢(shì)能減小量是J（取兩位有效數(shù)字）。
答案：0.79；0.31；0.31
五、布置作業(yè)
書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
機(jī)械能教案15
一、教學(xué)目標(biāo)：
1、知識(shí)與技能：
1.理解動(dòng)能、重力勢(shì)能，知道彈性勢(shì)能。
2.能用實(shí)例說(shuō)明物體的動(dòng)能和勢(shì)能，知道機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能。
2、過(guò)程與方法：
1.學(xué)生通過(guò)觀察物體具有動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的一系列物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法，提高觀察能力。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，再次加深對(duì)控制變量法的認(rèn)識(shí)。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：
通過(guò)學(xué)習(xí)有關(guān)動(dòng)能、勢(shì)能的知識(shí)及其在生活中的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的觀念。
二、教學(xué)重難點(diǎn)：
重點(diǎn)：探究動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的影響因素，讓學(xué)生體驗(yàn)探究的過(guò)程。難點(diǎn)：學(xué)生設(shè)計(jì)完成探究試驗(yàn)，并交流評(píng)估各自的實(shí)驗(yàn)方案
三、教學(xué)方法：
實(shí)驗(yàn)法，講授法，指導(dǎo)閱讀法，演示法
四、教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器：
乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽車、銅塊、細(xì)線、木塊等
五、教學(xué)過(guò)程：
1、情景引入：
師：首先請(qǐng)同學(xué)們觀看一個(gè)現(xiàn)象（老師在桌子上放上一張紙和一個(gè)乒乓球，用扇子扇風(fēng)，紙和乒乓球被風(fēng)吹走）同學(xué)們看到了什么現(xiàn)象？
生：風(fēng)把紙和乒乓球吹走了。
師：那么風(fēng)能把火車吹翻嗎？
生：（一般）不能。
師：請(qǐng)同學(xué)們觀看一個(gè)新聞片段。（風(fēng)吹翻火車）
師：對(duì)此，你們有什么看法？
生：太可怕了，風(fēng)怎么會(huì)有如此大的力量呢？
2、新課教學(xué)：
師：那么，我們帶著疑問(wèn)，走入今天的課堂。首先，請(qǐng)同學(xué)觀察下面四幅圖，分析一下這四幅圖中的物體有什么共同的特征？
生：他們都在運(yùn)動(dòng)。
師：很好，那么結(jié)合前面我們所學(xué)功的知識(shí)，這些運(yùn)動(dòng)的物體能不能對(duì)別的物體做功呢？像這樣，一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)他具有能。能夠做的功越多，我們就說(shuō)他具有更多的能。請(qǐng)注意，能夠做功指的是他具有的本領(lǐng)，能不能確定他一定正在對(duì)別的物體做功呀？不能！像剛剛那樣的四個(gè)物體，是由于運(yùn)動(dòng)而具有對(duì)其他物體做功的能力，我們把這種能稱為動(dòng)能。那同學(xué)們能不能從生活實(shí)際中找到具有動(dòng)能的物體呢？
生：……
師：其實(shí)，我們判斷一個(gè)物體是否具有動(dòng)能，主要是看這個(gè)物體是否在運(yùn)動(dòng)。那么，下面，我們一起來(lái)看看這輛運(yùn)動(dòng)的公交車發(fā)生了什么事情？（看視頻）剛剛的視頻中發(fā)生了什么事情呢？
生：公交車將小汽車撞飛出去了！
師：我這里也有一輛小汽車，（拿著道具模型）現(xiàn)在它也在運(yùn)動(dòng)，如果是這輛小汽車裝上視頻中的小汽車，會(huì)把小汽車撞飛出去嗎？
生：不能；
師：那這說(shuō)明，運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能，但是動(dòng)能是不是都一樣大呀？（不是）動(dòng)能有大有小，那么這個(gè)動(dòng)能的大小到底與什么因素有關(guān)呢？同學(xué)們大膽的猜想一下：
生：猜想：（質(zhì)量；體積（乒乓球和小鋼珠）；速度）
師：這都是我們的猜想，那要驗(yàn)證我們的猜想，我們應(yīng)該怎么做呢？（實(shí)驗(yàn)）請(qǐng)同學(xué)們自己先運(yùn)用自己手中的器材設(shè)計(jì)一下；
（控制變量法；做實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論）
師：現(xiàn)在，老師拿出一個(gè)銅塊，放在這張桌子上，同學(xué)們會(huì)擔(dān)心，銅塊撞傷你嗎？（不擔(dān)心）那我用一根細(xì)繩將銅塊吊起來(lái)，放在你的頭上，你擔(dān)心嗎？為什么呢？
生：可能會(huì)回答擔(dān)心繩子斷了，砸到頭。
師：這個(gè)銅塊是因?yàn)閯?dòng)起來(lái)讓你覺得擔(dān)心嗎？不是！是因?yàn)檫@個(gè)銅塊被舉高了而擔(dān)心。那也就是說(shuō)雖然這個(gè)銅塊沒有動(dòng)起來(lái)，但是因?yàn)楸慌e高了也具有了做功的能力。那這種因?yàn)楸慌e高而具有的能就叫做重力勢(shì)能。同樣的，重力勢(shì)能有大有小，我們根據(jù)動(dòng)能的探究過(guò)程來(lái)探究一下重力勢(shì)能的大小與那些因素有關(guān)！我這里有一盒沙子，在沙子上面，放上一張桌子，將一個(gè)銅塊舉高，松手，銅塊將桌子砸進(jìn)沙子中，桌子陷入沙子中越深，說(shuō)明這個(gè)銅塊能對(duì)桌子做更多的功，具有更多的能；反之，則不然。
（控制變量法；做實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論）
師：通過(guò)學(xué)習(xí)，我們得出，物體由于運(yùn)動(dòng)或者被舉高都會(huì)具有能，由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能。動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)，而重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)；那我這里有根橡皮筋，現(xiàn)在既沒有運(yùn)動(dòng)也沒有被舉高，是不是就不具有能，不能對(duì)物體做功呢？看個(gè)小實(shí)驗(yàn)，用橡皮筋將紙彈出去，橡皮筋能將紙彈出去，說(shuō)明此時(shí)此刻的橡皮筋也具有能，但是這種能不是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)也不是因?yàn)楸慌e高，而是因?yàn)榘l(fā)生了彈性形變而具有的能，這種能，我們就叫做彈性勢(shì)能，由于時(shí)間關(guān)系，我們就不在課堂上討論了，只是給同學(xué)看看老師已經(jīng)做過(guò)的`一個(gè)實(shí)驗(yàn)，同學(xué)能夠知道彈性勢(shì)能的大小也不是都一樣的，與物體發(fā)生彈性形變的程度有關(guān)。
重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能總的來(lái)說(shuō)都是勢(shì)能，我們把勢(shì)能和動(dòng)能的合起來(lái)稱之為機(jī)械能。
六、課堂練習(xí)：
1、看圖說(shuō)出圖中的物體各自具有的是什么樣的能。
2、運(yùn)用今天所學(xué)的知識(shí)解決情景引入中風(fēng)吹翻火車，滴水川石。
七、課堂小結(jié)：
（主要小結(jié)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法）時(shí)間還很多的話，還可以讓同學(xué)們討論一下，通過(guò)本節(jié)課程的學(xué)習(xí)，對(duì)生活有哪些啟示：比如火車被吹翻，公交車撞飛小汽車要注意控制好速度，又比如滴水穿石，不能小覷大自然的威力等等。
八、課后作業(yè)：
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