人教版初中物理八年级下册课时39 第十一章功和机械能 第4节机械能及其转化（一） 教案

1课时）教学设计广州市第四十一中学钟文杰PPT口头表述（表示单击ppt）同学们，大家好。我是广州市第四十一中学的钟文杰老师，我们今天一起学习八年级人教版第十一章第4节《机械能及其转化》第1课时。★（翻页）本课时的学习目标是：1、知道机械能；2、通过实验或实例，认识动能与势能的相互转化；3能解释机械能转化的有关现象。★（翻页）我们开始今天的学习。上一节课同学们已经学习了动能与势能的相关知识，我们通过一个实例来进行知识的回顾。射箭是一种古老的运动，也是奥运会项目之2008年北京奥运射箭冠军张娟娟，她的夺冠实现了中国在该项目金牌零的突破，我们一起回顾一下张娟娟夺冠精彩片段。★（翻页）★同学们观看射箭比赛时，有没有想过箭被射出后是我们一般会认为，箭应该是笔直地前进飞向目标的。研究人员通过摄像机拍下箭射出后的慢动作镜头，请大家仔细观察箭被射出后的飞行情况。★（翻页）视频中我们可以看到，箭在飞行中实际上是摇晃着前进的。同学们是不是觉得不可思议呢？现在我们尝试简单分析一下箭飞行时的部分能量。★（翻页）请大家思考以下几个问题★能量的大小与哪种因素有关？★高度而具有的能量是什么能？这种能量的大小与哪些因素有关吗？★显发生了弹性形变。那么箭由于弹性形变而具有的能量又是什么能？这种能量的大小又与什么有关呢？★通过刚才的分析，我知道飞出的箭同时具有动能、重力势能与弹性势能。其中，重力势能与弹性势能都是属于势能。★我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。★物体动能与势能之和就是它的总机械能。★（翻页）我们再来思考一个问题。射箭运动员用力拉开弦，弓弓和弦的形变程度变小，则弹性势能变小。弓和弦减少的弹性势能哪去了？★★弓和弦由于发生了弹性形变，对与其接触的箭产生了向前的弹力的作用，弓和弦在弹性形变程度变小过程中，弹力推动箭向前运动，使箭向前加速，导致了箭的动能增加了。★同学的回答对了其中一方面，另一方面，从刚才的慢镜头中，我们看到，箭也发生了弹性形变，因此也增加了弹性势能。★动能与势能统称为机械能，所以，从能量转化的角度来看，弓和弦减少的机械能转化为箭的机械能了。这说明了机械能可以相互转化。★（翻页）我们利用几个实例来具体分析机械能的转化。这一套装置叫做滚摆，我们把细绳绕在滚摆的轴上，使它升高一定高度后，从静止释放，请大家留心观察滚摆运动过程位置的变化。★（提示我播完）实验中我们可以看到，滚摆在最高处静止放手后，上下往复运动。现在我们分析滚摆从低处第一次上升到滚摆从低处开始上升到最高点过程，滚摆的位置有什么变化？显而易见，所处的位置是上升的。★此过程中，滚摆的运动速度有什么变化？提示：可以观察滚摆侧面的红色标记。请同学们观看这个过程的慢镜头。★（提示我播完）观察得很细致，非常棒！我们把刚才提到的两个因素的归纳到表格上。★（翻页）根据刚才的观察我们已知滚摆从低处上升到最高点过程，位置上升★，速度减少★。同学们是否可以分析出滚摆哪些机械能发生了变化？★影响重力势能与动能的因素不只位置与速度，需要把分析补充得更加完整。我们听听另一位同学的回答。回答得非常严谨，很好！表格中我们可以看到，重力势能增加，动能减少，★从能量转化角度看，所增加的重力势能由减少的动能转化而来。★（翻页）我们总结一下分析机械能转化问题的基本思路。★先明确分析对象质量、运动速度、位置、弹性形变程度的变化情况；简要来说就是明确影响因素。★然后根据上述几个物理量的变化情况，利用动能与势能的定义得到其变化情况；也就是确定动能势能的变化。★最后根据机械能的变化，得出机械能的转化情况。上述3点就是解决机械能转化问题的基本思路。我们尝试运用这个思路来对另外一些实例进行分析。★（翻页）我们来观察这个实验。把一根细绳上端固定，下端系一个小球，做成了一个单摆。再把小球拉开一定角度提示我播完）我们来分析单摆从释放到最低点再到左侧最高点整个过程机械能的转化情况。我们再来观察一下单摆运动的慢镜头。★（翻页）提示我播完显然，小球位置的变化我们很容易观察到，松手后，小球的高度是先下降再上升。运动速度的变化情况就不能像刚才的滚摆实验那样容易观察到了。怎么办呢？我们可以借助于频闪拍摄技术把小球的运动过程记录下来。同学们了解过频闪拍摄吗？所谓的频闪拍摄就是每隔相同的时间进行一次拍摄，在同一张照片上记录物体的连续运动过程的技术。★（翻页）上图就是小球运动的频闪照片，其中位置A和位置C是小球摆动时左右两端的最高点，位置B是最低点。先分析一下小球从A到B过程，重力势能的变化。★★很好，请结合之前学过物体运动的相关知识，分析从A到B过程，小球动能的变化呢？★小球的动能与势能的转化情况如何？★两位同学分析得非常好★（翻页）同理，我们可以分析从B到C过程小球重力势能与动能的转化情况。★（放音频）★（翻页）通过对整个运动分析，可以看到，A到B过程，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能，B到C过程，重力势能增大，动能减小，动能转化为重力势能。★我们可以得到一个结论：动能与重力势能之间可以相互转化。★（翻页）我们再看一个关于弹性势能与动能转化的实验。★★动能与弹性势能之间可以相互转化。因为重力势能与弹性势能都属于势能，可见，动能与势能之间可以相互转化。★下面我们做两道练习。请同学们阅读例题1（稍顿）如图所示，丽丽站在商场的手扶电梯上，随梯匀速下楼。此过程中，丽丽的动能，重力势能，总机械能的变化情况。我们按照原理-分析-结论这个思维路径对题目进行分析。★第一空问动能的变化，★所用到的原理是动能的大小★丽丽匀速下楼，★★可以得到的结论是丽丽动能不变。★第二空问重力势能的变化，★用到的原理是重力势能★★可以得到的结论是丽丽重力势能减小。★★（清空）★能与势能之和，★★因此总机械能减小。★★请同学们阅读例题2（稍顿）苹果在一定高度从静止释放。运动过程的频闪照片如右图所示，苹果先后经过A、B两点，试比较A、B两点动能大小？我们同样按照原理-分析-结论这个思维路径对题目进行分析。★题目问的是比较动能大小，★所用到的原理是动能的大小与物体质量及运动速度有关。★苹果下落过程质量不变，从频闪照片可知，相同时间内，运动距离越B>VA★所以B点的动能较大。★（清空）我们也可以从能量转化的角度进行分析。★苹果下落★苹果下落过程质量不变，位置下降，重力势能减少，转化为动能，★所以B（翻页）最后小结一下本节课的学习内容。本节课我们学习了总机械能的定义，总机械能就是物体动能与势能之和。通过多个实验学习了动能和势能的相互转化。还学习了分析机械能的转化的基本思路。先明确机械能的几个影响因素包括，质量、运动速度、位置、弹性形变程度的变化情况，然后根据动能与势能的定义★本节课内容到此结束，谢谢大家观看。★（翻页）同学们，大家好。我是广州市第四十一中学的钟文杰老师，现在我们进行《机械能及其转化》第1课时的答疑环节。★（翻页）先请同学们阅读题目（稍停）图1中玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动.图2从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能、重力势能、总机械能的变化情况。我们按照原理-分析-结论这个思维路径对题目进行分析。★第一空问动能的变化，★所用到的原理是动能的大小★香蕉以相同大小的速度转动，★变，质量不变。★可以得到的结论是香蕉动能不变。★★（清空）第二空问重力势能的变化，★用到的原理是重力势能的大小与物体质量及位置高度有关。★香蕉从最高位置1到最低位置★★可以得到的结论是香蕉重力势能减小。★★（清空）最后一空问总机械能，★总机械能等于动能与势能之和，★重力势能减小。★因此总机械能减小。★（翻页）我们再看另一道题，请同学们阅读题目（稍停）如图所示，轻质弹簧一端固定在墙上，使物体M沿光滑地面以速度v水平向左运动，物体M压缩弹簧时，在弹到达A最短，M速度减为零。试分