人教版（2024）八年級下冊（2024）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化教案

這是一份人教版（2024）八年級下冊（2024）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化教案，共11頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重點(diǎn)，教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)準(zhǔn)備，教學(xué)過程，板書設(shè)計(jì)，教學(xué)反思，達(dá)標(biāo)檢測等內(nèi)容，歡迎下載使用。
知識與技能
過程與方法
觀察動(dòng)能和勢能之間相互轉(zhuǎn)化的實(shí)例，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力，觀察和分析問題的能力。
情感、態(tài)度、價(jià)值觀
關(guān)心機(jī)械能與人們生活的聯(lián)系，有將機(jī)械能知識應(yīng)用于日常生活的意識。
【教學(xué)重點(diǎn)】
動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化。
【教學(xué)難點(diǎn)】
分析事例中動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化。
【教學(xué)準(zhǔn)備】
滾擺、單擺、鐵鎖、玩具彈弓、木板2塊、魔術(shù)罐、細(xì)線、多媒體。
【教學(xué)過程】
【板書設(shè)計(jì)】
§11. 4機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
機(jī)械能：動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
單位：焦耳(J)
二、動(dòng)能和勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的
動(dòng)能和重力勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的
動(dòng)能和彈性勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的
三、如果只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。
四、水能和風(fēng)能的利用。
【教學(xué)反思】
附件1： 反饋練習(xí)
說明下列過程中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化：
①雪橇從山坡上滑下；
②炮彈從炮口斜向上射出，又落到遠(yuǎn)處地上；
③打開的彈簧門自動(dòng)關(guān)閉；
④小孩坐在秋千上，在媽媽推了一次以后，自己蕩著。
答案：①重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；②動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能再轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；③彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；④從高向低處：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；從低向高處：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
附件2：【達(dá)標(biāo)檢測】
1."神舟五號"飛船的發(fā)射成功，標(biāo)志著我國在載人航天領(lǐng)域邁進(jìn)了一大步，"神舟五號"飛船在加速升空的過程中，其動(dòng)能 ，勢能 。（選填"增大"、"減小"或"不變"）
2．一輛城市綠化灑水車，在一條平直的高架路上勻速行駛，當(dāng)它一邊灑水一邊行駛時(shí)，它的動(dòng)能________，重力勢能_____ ，機(jī)械能 。（填"增大""減小"或"不變")
3.小孩在蕩秋千游戲中，從最低處蕩到最高處，能量轉(zhuǎn)化正確的是:
A.動(dòng)能增大，重力勢能增大 B.動(dòng)能減小，重力勢能增大
C.動(dòng)能不變，重力勢能增大 D.動(dòng)能不變，重力勢能不變
4.下列情況中,重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是( )
A.在水平面上滾動(dòng)的小球 B.汽車上山
C.空中勻速下降的降落傘 D.蘋果從樹上落下
5.跳水運(yùn)動(dòng)員跳板跳水時(shí)，從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，則在整個(gè)過程中 （ ）
A．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直增大，機(jī)械能不變
B．運(yùn)動(dòng)員的重力勢能一直減小，機(jī)械能減小
C．運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先減小后增大， 機(jī)械能不變
D．運(yùn)動(dòng)員的重力勢能先減小后增大，機(jī)械能增大
答案：1.增大;增大 2.減小，減小，減小；3. B 4.D 5.C
附件3：作業(yè)布置
1.下列幾個(gè)過程中屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能的是（ ）
A.小孩從滑梯上勻速滑下
B.擰緊的鐘表發(fā)條帶動(dòng)指針走動(dòng)
C.小石塊向上拋出后的運(yùn)動(dòng)
D.跳水運(yùn)動(dòng)員從高臺上跳下
2．彈簧門在推開后能自己關(guān)閉，從能的轉(zhuǎn)化來解釋這一現(xiàn)象
3．皮球從手中下落后，掉到地上又彈起來，試分析這個(gè)過程中的能量轉(zhuǎn)化。
4．你在生活中騎自行車上坡時(shí)會怎么做？用你學(xué)過的物理知識解釋你這么做的原因。
答案：1.C
2.推開門時(shí)，彈簧發(fā)生彈性形變，產(chǎn)生彈性勢能；松手時(shí)，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為門的動(dòng)能。
3.下落時(shí)重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，觸地時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；彈起時(shí)彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，上升中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
4.上坡前加緊蹬幾下，以提高車速。這是因?yàn)樘岣哕囁倌茉龃髣?dòng)能，可以有較多的動(dòng)能轉(zhuǎn)化勢能，防止車倒退。
主 要 教 學(xué) 過 程
教學(xué)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
一、情境導(dǎo)入
【演示實(shí)驗(yàn)】
【提問】從斜面上滾下的彈簧具有哪些形式的能量？這些能量的大小怎樣變化？
【觀看視頻】
【思考】彈簧振子被釋放后具有哪些形式的能量？它為什么能一直不停的振動(dòng)下去？
【歸納總結(jié)】可見：一個(gè)物體可以即具有動(dòng)能，又具有勢能。我們把動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。當(dāng)物體同時(shí)具有動(dòng)能和勢能時(shí)，它的機(jī)械能大小就等于動(dòng)能和勢能的和。
板書課題。
搶答：動(dòng)能；重力勢能和彈性勢能。
重力勢能越來越小，彈性勢能也越來越小
學(xué)生觀看視頻，激發(fā)好奇心與興趣
動(dòng)能和彈性勢能
總結(jié)、體會。
（設(shè)計(jì)意圖：通過演示實(shí)驗(yàn)和觀看視頻，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)又回顧了動(dòng)能和勢能的有關(guān)知識，為新授內(nèi)容打下基礎(chǔ)。）
二、合作探究，新課講授：
（一）機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化
1、 機(jī)械能：是動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。
單位：焦耳（J）
2、動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化
演示實(shí)驗(yàn)：滾擺
說明了：動(dòng)能與重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
從生活走向物理
講述：機(jī)械能是一種常見的能量形式，因而它的單位與能量的單位一致，也是焦耳。
練一練
若一只飛行的燕子的機(jī)械能為11J，重力勢能是5J，那么其動(dòng)能大小是多少？
【知識引橋】大家一般都有騎自行車從陡坡路頂部自由而下的經(jīng)歷，即使不蹬腳踏板，在下坡時(shí)車子的速度怎樣變化？
追問：下坡中動(dòng)能和重力勢能的大小各有什么變化？
【啟發(fā)引導(dǎo)】勢能減小了，是不是能量消失了？猜想可能發(fā)生了什么轉(zhuǎn)化？
【實(shí)驗(yàn)演示】滾擺的運(yùn)動(dòng)。
展示滾擺，把擺繩纏繞到最高點(diǎn)靜止釋放。
引導(dǎo)學(xué)生注意觀察滾擺在運(yùn)動(dòng)過程中速度和高度的變化，思考動(dòng)能和勢能是如何變化的？
【深入分析】
（1）釋放前滾擺具有什么能？
（2）釋放后觀察滾擺的高度、速度、是如何變化的？動(dòng)能和勢能大小變化？
（3）滾擺運(yùn)動(dòng)中存在能量是如何轉(zhuǎn)化的？
【歸納總結(jié)】滾擺實(shí)驗(yàn)有力證明了動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化
B
C
A
【實(shí)驗(yàn)】展示單擺，使重物沿著黑板擺動(dòng)，作出運(yùn)動(dòng)的軌跡。
分析：重物從A運(yùn)動(dòng)至B、
從B到C過程能量的轉(zhuǎn)
化。
總結(jié)：滾擺和單擺實(shí)驗(yàn)都有力說明了動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。你能舉出幾個(gè)類似的例子嗎？
點(diǎn)評學(xué)生回答，課件展示過山車、蕩秋千
師生矯正，掌握各不同過程中能量的轉(zhuǎn)化。
（設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生初步形成能量轉(zhuǎn)化的意識。體現(xiàn)生活處處有物理，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析能力）
體會、記憶。
口答：11J- 5J=6J
（設(shè)計(jì)意圖：增加學(xué)生對機(jī)械能的認(rèn)識和理解。）
回憶口答：越來越快。
動(dòng)能變大，勢能減小。
猜測：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
學(xué)生觀察、分析、思考擺輪能量的變化。
說出觀察到的現(xiàn)象下降時(shí)：速度變大；上升時(shí)：速度減小。
重力勢能
下降過程中高度降低，速度變大。因而勢能減小，動(dòng)能變大。上升過程中高度變大，速度變小。則勢能變大，動(dòng)能變小。
下降過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
上升過程中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
理解、體會。
觀看實(shí)驗(yàn)。
思考回答：
A B:勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
B C:動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢能。
學(xué)生舉例并解釋。
蕩秋千、過山車等。
試分析運(yùn)動(dòng)中能量的轉(zhuǎn)化。
從高處向下：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
從低處向高處：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
3、動(dòng)能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化
動(dòng)能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
總結(jié)：動(dòng)能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。
彈簧振子的秘密
動(dòng)能和彈性勢能之間的相互轉(zhuǎn)化。
【啟發(fā)引導(dǎo)】：既然動(dòng)能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么動(dòng)能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化嗎？
【知識引橋】展示拉弓射箭圖片思考：運(yùn)動(dòng)員從拉弓到射箭這個(gè)過程，都有哪些能量？
這些能量又是怎樣變化的呢？
問：箭射出后，弓的彈性勢能哪里去了？
歸納：拉緊的皮筋具有彈性勢能，松手后轉(zhuǎn)化為紙團(tuán)的動(dòng)能。
【提升訓(xùn)練】教師演示乒乓球下落上升過程中能量怎樣轉(zhuǎn)化？
師生矯正完善，學(xué)生互相補(bǔ)充。
【實(shí)驗(yàn)歸納】：動(dòng)能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。以上實(shí)驗(yàn)分析可知?jiǎng)幽芎蛣菽苤g可以相互轉(zhuǎn)化。
現(xiàn)在我們一起揭開彈簧振子不停的振動(dòng)原理？師生補(bǔ)充矯正。
【一試身手】張弓射箭、向上飛出的籃球中能量的轉(zhuǎn)化。
（設(shè)計(jì)意圖：利用學(xué)生身邊的物品實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和參與討論積極性。體現(xiàn)生活處處有物理，培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力）
思考 討論
弓發(fā)生形變，
產(chǎn)生彈性勢能
彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。
思考、討論
回答： = 1 \* GB3 ①乒乓球從上方某點(diǎn)下落到接觸地面之前：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能； = 2 \* GB3 ②接觸地面到形變最大：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能 = 3 \* GB3 ③乒乓球回復(fù)原狀：彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能； = 4 \* GB3 ④離開上升：動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納能力。）
聽講、觀看。
口答：彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；
動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
（二）機(jī)械能守恒
守恒條件：只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。
擴(kuò)大視野
“科學(xué)世界”——人造地球衛(wèi)星
【游戲?qū)搿浚鸿F鎖擺回時(shí)會碰到你的鼻子嗎？
介紹做法，讓兩個(gè)學(xué)生演示體會。
引導(dǎo)學(xué)生注意觀察現(xiàn)象。
【現(xiàn)象反思】這表明鐵鎖的機(jī)械能總量變大還是變??？為什么？假設(shè)沒有阻力,會怎么樣呢?
點(diǎn)評歸納：如果只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量保持不變，即機(jī)械能守恒。實(shí)際生活中，在機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化過程中，往往要克服摩擦力，使機(jī)械能總和減小。
【想一想】實(shí)驗(yàn)中滾擺不能升到原來的高處的原因？
總結(jié)：由于摩擦，機(jī)械能減小了，是轉(zhuǎn)化為其他形式的能，并不會消失。
【強(qiáng)調(diào)】可見機(jī)械能守恒的條件：只有動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。一般指不計(jì)摩擦阻力等。
人造地球衛(wèi)星在太空運(yùn)行，只有動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能是守恒的。動(dòng)畫播放人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行。
認(rèn)真觀看，你發(fā)現(xiàn)了什么？
組織學(xué)生閱讀“科學(xué)世界”了解衛(wèi)星的近地點(diǎn)、遠(yuǎn)地點(diǎn)，說出能量的轉(zhuǎn)化。
師生矯正總結(jié)。
【點(diǎn)撥歸納】以上能量的轉(zhuǎn)化分析都反映了一個(gè)規(guī)律：能量轉(zhuǎn)化過程中總是一種形式的能量減小，另一種能量增加。即變小的能轉(zhuǎn)化為增大的能。
（設(shè)計(jì)意圖：小實(shí)驗(yàn)、動(dòng)畫拉近了物理知識于學(xué)生的距離，增加了學(xué)習(xí)的趣味性。又培養(yǎng)了學(xué)生總結(jié)、歸納能力，語言表達(dá)能力。）
學(xué)生演示
認(rèn)真觀察
沒有打到鼻子，鐵鎖越擺越低。
變小，有空氣阻力和摩擦。
若沒有阻力，機(jī)械能不變。
理解、體會機(jī)械能守恒的條件。
討論交流：由于摩擦等原因，機(jī)械能總量減小。
理解、體會。
觀看動(dòng)畫，說出現(xiàn)象：近地點(diǎn)速度大，遠(yuǎn)地點(diǎn)速度小。
閱讀自學(xué)科學(xué)世界，
思考、回答：從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)：重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
反之，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
理解體會，記憶。
三、水能和風(fēng)能的利用
講述：自然界的流水和風(fēng)蘊(yùn)含巨大的能量。
課件展示流水和風(fēng)的能量。
人類對水能和風(fēng)能的利用主要是發(fā)電，它們清潔無污染，是人們大力發(fā)展的理想能源。
組織學(xué)生自學(xué)“水能和風(fēng)能的利用”，了解人們利用水能和風(fēng)能的方法和歷程。
（設(shè)計(jì)意圖：借助課件將學(xué)生不感興趣的內(nèi)容呈現(xiàn)出來，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科學(xué)、關(guān)心社會發(fā)展的意識。）
觀看圖片，認(rèn)識流水和風(fēng)能夠做功，蘊(yùn)含的能量巨大。
了解水力發(fā)電、建立風(fēng)車田發(fā)電。
閱讀自學(xué)，擴(kuò)大視野。
反饋練習(xí)
師 巡視檢查
見附件1
完成反饋練習(xí)
三、課堂小結(jié)：
回顧本節(jié)課的探究活動(dòng)程序
組織學(xué)生回顧所學(xué)。
總結(jié)：能判斷動(dòng)能與勢能的轉(zhuǎn)化，知道機(jī)械能的定義及單位，明確機(jī)械能守恒的條件
學(xué)生討論梳理知識要點(diǎn)。
四、達(dá)標(biāo)檢測
師巡視、講評
完成檢測題
見附件2
五、布置作業(yè)
出示思考題題目 見附件3
課后完成