動能和勢能的轉(zhuǎn)化教案
作為一名辛苦耕耘的教育工作者,常常要寫一份優(yōu)秀的教案,教案是教學(xué)活動的總的組織綱領(lǐng)和行動方案。我們該怎么去寫教案呢?以下是小編為大家整理的動能和勢能的轉(zhuǎn)化教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
動能和勢能的轉(zhuǎn)化教案1
教學(xué)目標(biāo)
1,理解動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化.
2,理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化,能舉例說明動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化.
3,分析和解釋實例,說明過程,動能、勢能、機械能的變化情況.
4,建立能量的概念,樹立能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀念,為后面學(xué)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和守恒大小基礎(chǔ).
5、通過分析生產(chǎn)和生活中的實例,養(yǎng)成學(xué)生理論聯(lián)系實踐的習(xí)慣和能力.
教材分析
教材首先安排了麥克斯韋滾擺實驗來說明動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,接著又安排了把用細線懸掛起來的金屬小球拉到一定高度放開,以及木球與彈簧片碰撞兩個實驗,來說明動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.使學(xué)生一開始就注意到動能和這兩種勢能都可以相互轉(zhuǎn)化.在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中,機械能減少轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的問題安排在下一章講,在這里沒有涉及.教材最后分析了人造衛(wèi)星繞地球運行過程中動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化,目的是加強物理知識與現(xiàn)代科技的聯(lián)系,使學(xué)生了解他們所學(xué)的物理知識,也可以用來解釋一些高科技中的問題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.
教法建議
注重實驗教學(xué),分析上拋小球的實驗到觀察麥克斯韋實驗,在教學(xué)過程中要使學(xué)生明確實驗的目的和觀察物理現(xiàn)象,清楚具體的過程,從速度變化、高度變化到能量變化,學(xué)生能從能量變化中知道能量的轉(zhuǎn)化.
課本實驗中動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化不用細致分析,但是要在教學(xué)過程中讓學(xué)生注意觀察的分析木球碰撞彈簧片的過程,由于碰撞非常短,所以應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生想象彈簧片的形變,從而理解動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化.
教學(xué)中注意把學(xué)的知識應(yīng)用到實踐中,注重分析實例,例如分析射箭過程中的能量轉(zhuǎn)化,分析衛(wèi)星運行時.在分析衛(wèi)星運行時,應(yīng)當(dāng)利用板圖標(biāo)出遠地點和近地點,使學(xué)生養(yǎng)成畫圖幫助分析的習(xí)慣.
教學(xué)設(shè)計示例
第二節(jié)
【課題】
【重點難點解析】;分析轉(zhuǎn)化過程.人造地球衛(wèi)星繞地球運行過程中的能量轉(zhuǎn)化過程.
【教學(xué)過程】
1,實驗引課
觀察滾擺實驗,用板圖幫助分析.
實驗時要注意觀察:滾擺在下降過程中速度如何變化;上升階段速度如何變化.
注意分析的問題:到最高點時,高度、速度特點;說明了什么;到最低點時,高度、速度特點;說明了什么;在下降過程中,高度、速度如何變化,說明了什么;在上升過程中,高度、速度如何變化,說明了什么.
實驗結(jié)論:物體的動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化.
2,新授課:.
1)分析實例
方法1:針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以由學(xué)生自己列舉能體現(xiàn)動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的現(xiàn)象,并具體分析能量轉(zhuǎn)化的過程.用討論分析的方法完成課堂學(xué)習(xí).
方法2:一般情況下,可以分析重點實例,例如分析乒乓球從某一高度自由下落過程中,不考慮空氣的阻力,注意分析:乒乓球從某他高度下落到接觸地面的過程;乒乓球從接觸地面到發(fā)生最大彈性形變的過程;乒乓球逐漸恢復(fù)原來形狀到反彈起來的瞬間;乒乓球反彈起來后上升到最高點的過程.
2)結(jié)論:在上升和下降過程中,是動能和重力勢能的.相互轉(zhuǎn)化,在乒乓球發(fā)生彈性形變過程和恢復(fù)原來的形狀的過程中,是動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.所以動能也可以和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化.
3)其他實例分析:可以做課本上的實驗2和實驗3,并由學(xué)生自行分析在實驗過程中的能量轉(zhuǎn)化.
4)難點分析:人造地球衛(wèi)星在繞地球轉(zhuǎn)動的過程中,分析能量的轉(zhuǎn)化.
方法1,一把般情況下,學(xué)生由板圖觀察近地點和遠地點的高度和速度的特點,從而分析人造地球衛(wèi)星在從近地點到遠地點和從遠地點到近地點移動的過程中,動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化,并知道機械能的總量是保持不變的,也為以后學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律打下基礎(chǔ).
方法2,針對基礎(chǔ)較好的學(xué)生,可以由板圖觀察近地點和遠地點的高度的特點,并告知學(xué)生在人造地球衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的過程中機械能的總量保持不變,讓學(xué)生分析在衛(wèi)星到達近地點和遠地點的位置時,運行速度的特點是什么,并想象衛(wèi)星是如何繞地球轉(zhuǎn)動的,從而增強學(xué)生想象事物的能力.
【板書設(shè)計】
探究活動
【課題名稱】觀察和分析某個動能和彈性勢能轉(zhuǎn)化的實例
【組織活動形式】學(xué)生小組
【輔導(dǎo)參考】
1,觀察和實踐蹦床運動,分析在接觸蹦床過程中,蹦床發(fā)生彈性形變的過程和能量轉(zhuǎn)化.
2,拆開一個玩具小車,觀察上弦時,發(fā)生的彈性形變,以及它在恢復(fù)原狀過程中的特點.
【評價方案】
1、學(xué)生自評.
2、寫出分析和觀察的過程.
3、應(yīng)用到其他的實例.
動能和勢能的轉(zhuǎn)化教案2
(一)教學(xué)目的
1.理解動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化并能舉例說明。
2.能解釋有關(guān)動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。
(二)教具
1.麥克斯韋滾擺。
2.課本圖1-7的裝置,在彈簧片前加一彈簧。
3.單擺、皮球(或乒乓球)。
。ㄈ┙虒W(xué)過程
1.復(fù)習(xí)提問
(1)動能的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣判斷質(zhì)量一定的物體的動能的變化?
(2)勢能的大小與哪些因素有關(guān)?怎樣判斷重力勢能大小的變化?
。ㄑ菔句撉驈男辈蹪L下,斜槽傾角應(yīng)盡量小一些,使鋼球從斜槽滾下的時間盡量長一些,引導(dǎo)學(xué)生觀察鋼球豎直高度的變化和速度的變化,回答上述問題)
2.新課教學(xué)
(1)動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
從上面實驗可以看到,鋼球從斜槽滾下的過程中,高度降低,重力勢能減小;速度變快,動能增大,這個動能是怎樣產(chǎn)生的?(引導(dǎo)學(xué)生回答是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的)
問:重力勢能可以轉(zhuǎn)化為動能,動能可不可以轉(zhuǎn)化為重力勢能呢?
演示滾擺(將擺輪涂成黑白相間,使學(xué)生明顯觀察到轉(zhuǎn)速的變化),引導(dǎo)學(xué)生觀察:擺下降時,擺輪越轉(zhuǎn)越快;擺上升時,擺輪越轉(zhuǎn)越慢,并說明動能和重力勢能變化的情況,最后得出動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化的結(jié)論。
(2)動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化嗎?
演示課本圖1-7(水平槽末端加一彈簧,以使動能和彈性勢能的變化明顯顯示出來),引導(dǎo)學(xué)生觀察:鋼球接觸彈簧后,速度減小,彈簧壓縮;彈簧恢復(fù)時,形變減小,鋼球速度變大,但方向反過來了(教師應(yīng)指出:動能大小跟運動快慢有關(guān),跟運動方向無關(guān),因為物體向任何方向運動都能做功)。
對鋼球和彈簧間的能的轉(zhuǎn)化,應(yīng)分兩步講:①從鋼球壓彈簧開始到彈簧形變最大:鋼球動能由最大變到零,彈簧彈性勢能由零到最大,即動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。②從彈簧形變最大到恢復(fù)原狀:彈簧彈性勢能又轉(zhuǎn)化為鋼球的動能。
(3)動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的例子。
先讓學(xué)生列舉日常生活中例子,然后引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析下列事例:
①演示單擺,引導(dǎo)學(xué)生觀察擺球在高度最大處和最低點的速度大小,說明動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。
、谌嗽煨l(wèi)星:教師先指出:衛(wèi)星在遠地點,勢能最大,在近地點勢能最小。問學(xué)生:衛(wèi)星由遠地點向近球點運動的過程中,速度怎樣變化?能量怎樣轉(zhuǎn)比?引導(dǎo)學(xué)生回答:衛(wèi)星由遠地點到近地點,勢能減小了,減小的勢能轉(zhuǎn)化為動能,故速度增大。再讓學(xué)生回答衛(wèi)星由近地點向遠地點運動能的轉(zhuǎn)化情況。
③撐竿跳高:由于過程比較復(fù)雜,可由教師分析講解。為使問題簡化,分析時一律不考慮起跳前助跑的作用。
徒手跳高的高度由起跳時向上的速度決定。即起跳時的動能轉(zhuǎn)化為最高點的重力勢能。
撐竿跳高時,人在起跳時使撐竿彎曲(形變),這時人具有動能,撐竿具有彈性勢能。到最高點時,撐竿恢復(fù)原狀。人的動能和撐竿的彈性勢能都轉(zhuǎn)化為人的重力勢能。
故撐竿跳高比徒手跳高的高度大。
、偬逄阂龑(dǎo)學(xué)生回答:起跳時為什么人要向下猛壓跳板?(答:使跳板形變,具有彈性勢能)人離開跳板時的動能是哪里來的?(答:跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的)人起跳的高度由什么因素決定?(答:由起跳時的動能,也就是由跳板形變最大時的彈性勢能決定)
注意:不討論人在空中的翻轉(zhuǎn)。
3.板書設(shè)計
動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化
4.想想議議
(1)演示皮球的下落和跳起(將皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上,觀察木塊上的黑色圓斑),并提出問題,讓學(xué)生討論回答:
為什么木塊上是圓斑,而不是黑點?(答:因為皮球發(fā)生了形變)
發(fā)生彈性形變的皮球具有的彈性勢能是哪里來的?(答:由動能轉(zhuǎn)化來的)
皮球反跳有向上的速度,即具有動能,這個動能是哪里來的:(答:彈性勢能轉(zhuǎn)化來的)
最后提出:皮球從一定高度落下,反跳到最高點,說明這一過程能的轉(zhuǎn)化情況?
(點名要學(xué)習(xí)好的學(xué)生回答)
(2)演示皮球反跳高度一次比一次低,再演示滾擺高度也是一次比一次低.最后都要停下來,問:這是什么原因呢?
。ㄒ龑(dǎo)學(xué)生回答:物體運動要克服摩擦和空氣阻力做功,要消耗物體的機械能。最后機械能完全被用來克服摩擦和空氣阻力做功消耗掉了,所以物體最后要停下來)
教師點明:消耗掉的機械能并未消失,而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能了。這個問題以后將學(xué)到。
(3)物體能做功才具有能,舉高的物體處于靜止?fàn)顟B(tài),怎能做功?既然不能做功,為什么說它具有重力勢能?
。ㄒ龑(dǎo)學(xué)生回答:舉高的物體落下來具有動能,動能可以做功,但動能是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的,故我們說勢能可以做功,實際上是勢能可以轉(zhuǎn)化為動能而做功)
(4)鋼球落在鋼板上,也會反跳起來,反跳時的動能是怎樣轉(zhuǎn)變來的?教師指出:鋼球和鋼板相碰,也要發(fā)生彈性形變,只是這個形變較難覺察。事實上,任何堅硬的物體相碰時,都要發(fā)生形變。
然后讓學(xué)生回答。
5.布置作業(yè)
(1)說明下列過程中機械能的轉(zhuǎn)化:
、傺┣翉纳狡律匣;
②炮彈從炮口斜向上射出,又落到遠處地上;
、弁婢邚椈蓸寣ⅰ白訌棥鄙涑鋈ィ
、苄『⒆谇锴,在媽媽推了一次以后,自己蕩著。
(2)你騎自行車時,在上坡前往往要加緊蹬幾下;汽車司機在開車上坡前,也往往要加大油門,加大速度。從能的轉(zhuǎn)化來說明這樣做的好處。
(3)彈簧門在推開以后能自己關(guān)閉。說明這件事怎樣利用了能的轉(zhuǎn)化。
(以上三題即課本機械能一章習(xí)題第4、5、6題)
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