合理利用机械能课题备课日期年月日课型新课教学目标知识与技能（1）了解能量的初步概念。

（2）知道什么是动能及影响动能大小的因素。

（3）知道什么是势能及影响势能大小的因素。

（4）知道机械能和机械能是可以相互转换的。

过程与方法（1）通过观察和分析，知道机械能和势能的相互转换（2）体验用类比方法，加深对物理概念理解的过程，学会迁移学习。

情感态度与价值观（1）有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。

（2）通过探究，体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。

（3）学会自己查找资料，培养自学的能力。

教学重点动、势能的概念及决定因素教学难点动、势能的相互转化教学方法讨论法、讲授法教学用具多媒体课件；斜面，力学小车，砝码，斜槽，钢球，木块，橡皮筋，压缩弹簧等。

课时安排2课时教学内容设计与反思板书设计:1、动能的定义：P1842、动能的决定因素：质量、速度3、势能的定义：P1844、势能的决定因素：质量、高度、形变大小5、动能和势能的转化⑴动能和重力势能是可以相互转化的。

⑵弹性势能和动能是可以相互转化的。

⑶机械能转化和守恒定律⑷在动能和势能相互转化的过程中，如果不考虑空气阻力，机械能的总量保持不变。

教学内容设计与反思一、复习导入:出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。

让学生分析碰撞过程中，做没做功？利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。

可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。

不同的物体做功的本领也不同。

一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

二、讲授新课:第1课时物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。

刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧（边讲边演示），这时的钢球并不能推动木块做功。

只有运动的钢球才能推动木块做功。

(1)动能：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。

引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。

概括出“一切运动的物体都具有动能。

”列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。

如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。

进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。

演示课本图9-36、9-37实验，实验可分三步：①将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。

木块被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。

木块被推动得越远，表明钢球的动能越大。

实验说明：从不同高度滚下的钢球，具有不同的动能。

②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。

那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢？我们可通过观察实验来得到结论。

将质量相同的两个钢球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。

从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。

实验表明从高处滚下的钢球速度大。

从而得到结论：物体的动能与速度有关，速度越大，物体的动能越大。

③换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。

从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。

演示实验之后，总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。

(2)势能：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。

例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。

同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。

解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。

如果外力撤消，物体能够恢复原状，这种形变叫做弹性形变。

列举事例说明物体的弹性形变。

如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。

利用课本图9-42的实验，阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。

被举高的重物，也能够做功。

例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。

举高的物体具有的能量叫重力势能。

列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。

如：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。

铅球举得越高，具有的重力势能就越大。

引导学生讨论树上结的苹果是否具有重力势能？通过讨论使学生理解“一个物体能够做功”的含义。

能够做功只是说物体具有了做功的“本领”，但不一定做了功。

树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。

(3)机械能：让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量？（具有重力势能）继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能？通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。

动能和势能统称为机械能。

一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。

(4)能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。

因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。

第2课时（3）动、势能的相互转化实验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。

引导学生复述并分析实验中观察到的现象。

开始释放摆轮时，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。

实验2：单摆实验此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。

最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。

分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观．而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分折摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。

顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。

综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。

实验3：弹性势能和动能的相互转化。

演示下图动能和弹性势能的转化实验。

实验可分两步做。

首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。

让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。

第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。

然后，依据下图，甲→乙图和乙→丙图分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。

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。

其中有一些比较直观，例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事仍也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。

有些事例比例复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线(抛物线)运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？(在黑板上画出足球轨迹，依图分析)首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。

很明显，在上升过程中足球的重力势能增加，在下降过程中重力势能减少。

接着再分析足球的速度。

足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动，所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小，在下降过程中速度又逐渐变大。

通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能，在下降阶段重力势能转化为动能。

人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和势能的相互转化。

人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学仍还有许多的谜没有揭开。

例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。

人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。

(出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图)现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时(此处叫近地点)离地面439公里，离地球最远时(此处叫远地点)离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。

它在近地点时，速度最大，动能最大，此时离地面最近，势能最小。

卫星由近地点向远地点运行时动能减小，势能增大，动能向势能转化。

直到远地点时，动能最小，势能最大。

卫星由远地点向近地点运行时，势能向动能转化。

在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。

（4）巩固新课通过“想想议议”问题的讨论，进一步认识动能和势能的相互转化。

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。

三、课堂小结:通过以下问题的讨论，进一步帮助学生理解能量、动能、势能、机械能等概念及机械能的单位。

(1)高山上有一块大石头，稳稳地待在那里，它有没有能量？有什么能量？(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。

(3)在空中飞行的球，它具有的重力势能是5焦，具有的动能是4焦，这只球具有的总机械能是多少？(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等，若使它们的重力势能相等，可采取哪些方法？(5)从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在滚下的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？（6）动能和势能的转化①动能和重力势能是可以相互转化的。

②弹性势能和动能是可以相互转化的。

③机械能转化和守恒定律④在动能和势能相互转化的过程中，如果不考虑空气阻力，机械能的总量保持不变。

四、课堂练习:自主学习1、能量简称_________，是指一个物体如果能对另一个物体_________。

2、动能是指物体由于__________________有的能。

3、势能是指物体由于被__或发生___而具有的能，前者是指____能，后者是指___能。

4、机械能是指_________和_________的统称。

知识突破1、能量的形式判断（1）物体具有动能的条件是_________。

（2）物体具有重力势能的条件是_____。

（3）物体具有弹性势能的条件是_________。

2、下列物体具有什么形式的机械能：（1）在平直公路上行驶的汽车_________（2）悬挂着的日光灯_________ （3）正在降落的跳伞运动员_________ (4）被压缩的弹簧_________3、修筑拦河大坝的目的是抬高上游水位增加水的_________能，当闸门打开后水就会具有更大的_________能4、下列物体只具有重力势能的是（）A.正在匀速上升的直升飞机B.被举高的杠铃C.拉长的弹簧D.抛出去的铅球5、能量的变化和转化（1）动能的影响因素有______。