機械能教案
篇一：初中物理機械能教案
機械能教案
一、教學(xué)目標：
1、知識與技能：
1. 理解動(dòng)能、重力勢能，知道彈性勢能。
2. 能用實(shí)例說(shuō)明物體的動(dòng)能和勢能，知道機械能包括動(dòng)能和勢能。
2、過(guò)程與方法：
1. 學(xué)生通過(guò)觀(guān)察物體具有動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能的一系列物理實(shí)驗，學(xué)習觀(guān)察物理實(shí)驗現象的方法，提高觀(guān)察能力。
2.通過(guò)實(shí)驗探究活動(dòng)，再次加深對控制變量法的認識。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：
通過(guò)學(xué)習有關(guān)動(dòng)能、勢能的知識及其在生活中的廣泛應用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的興趣，培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的觀(guān)念。
二、教學(xué)重難點(diǎn)：
重點(diǎn)：探究動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能的影響因素，讓學(xué)生體驗探究的過(guò)程。 難點(diǎn)：學(xué)生設計完成探究試驗，并交流評估各自的實(shí)驗方案
三、教學(xué)方法：
實(shí)驗法，講授法，指導閱讀法，演示法
四、教學(xué)實(shí)驗儀器：
乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽車(chē)、銅塊、細線(xiàn)、木塊等
五、教學(xué)過(guò)程：
1、情景引入：
師：首先請同學(xué)們觀(guān)看一個(gè)現象（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)們看到了什么現象？
生：風(fēng)把紙和乒乓球吹走了。
師：那么風(fēng)能把火車(chē)吹翻嗎？
生：（一般）不能。
師：請同學(xué)們觀(guān)看一個(gè)新聞片段。（風(fēng)吹翻火車(chē)）
師：對此，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(zhù)疑問(wèn)，走入今天的課堂。首先，請同學(xué)觀(guān)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：他們都在運動(dòng)。
師：很好，那么結合前面我們所學(xué)功的知識，這些運動(dòng)的物體能不能對別的物體做功呢？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別的物體做功呀？不能�。�！像剛剛那樣的四個(gè)物體，是由于運動(dòng)而具有對其他物體做功的能力，我們把這種能稱(chēng)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)物體是否在運動(dòng)。那么，下面，我們一起來(lái)看看這輛運動(dòng)的公交車(chē)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(chē)將小汽車(chē)撞飛出去了！
師：我這里也有一輛小汽車(chē)，（拿著(zhù)道具模型）現在它也在運動(dòng)，如果是這輛小汽車(chē)裝上視頻中的小汽車(chē)，會(huì )把小汽車(chē)撞飛出去嗎？
生：不能；
師：那這說(shuō)明，運動(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，那要驗證我們的猜想，我們應該怎么做呢？（實(shí)驗）請同學(xué)們自己先運用自己手中的器材設計一下；
�。ǹ刂谱兞糠�；做實(shí)驗，得出結論）
師：現在，老師拿出一個(gè)銅塊，放在這張桌子上，同學(xué)們會(huì )擔心，銅塊撞傷你嗎？（不擔心）那我用一根細繩將銅塊吊起來(lái)，放在你的頭上，你擔心嗎？為什么呢？
生：可能會(huì )回答擔心繩子斷了，砸到頭。
師：這個(gè)銅塊是因為動(dòng)起來(lái)讓你覺(jué)得擔心嗎？不是！是因為這個(gè)銅塊被舉高了而擔心。那也就是說(shuō)雖然這個(gè)銅塊沒(méi)有動(dòng)起來(lái)，但是因為被舉高了也具有了做功的能力。那這種因為被舉高而具有的能就叫做重力勢能。同樣的，重力勢能有大有小，我們根據動(dòng)能的探究過(guò)程來(lái)探究一下重力勢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)銅塊能對桌子做更多的功，具有更多的能；反之，則不然。
�。ǹ刂谱兞糠�；做實(shí)驗，得出結論）
師：通過(guò)學(xué)習，我們得出，物體由于運動(dòng)或者被舉高都會(huì )具有能，由于運動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能，由于被舉高而具有的能叫重力勢能。動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量和運動(dòng)的速度有關(guān)，而重力勢能與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)；那我這里有根橡皮筋，現在既沒(méi)有運動(dòng)也沒(méi)有被舉高，是不是就不具有能，不能對物體做功呢？看個(gè)小實(shí)驗，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，但是這種能不是因為運動(dòng)也不是因為被舉高，而是因為發(fā)生了彈性形變而具有的能，這種能，我們就叫做彈性勢能，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，同學(xué)能夠知道彈性勢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)。
重力勢能和彈性勢能總的來(lái)說(shuō)都是勢能，我們把勢能和動(dòng)能的合起來(lái)稱(chēng)之為機械能。
六、課堂練習：
1、看圖說(shuō)出圖中的物體各自具有的是什么樣的能。
2、運用今天所學(xué)的知識解決情景引入中風(fēng)吹翻火車(chē)，滴水川石。
七、課堂小結：（主要小結知識和實(shí)驗方法）時(shí)間還很多的話(huà)，還可以讓同學(xué)們討論一下，通過(guò)本節課程的學(xué)習，對生活有哪些啟示：比如火車(chē)被吹翻，公交車(chē)撞飛小汽車(chē)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)：
篇二：《機械能及其轉化》教學(xué)設計
初中物理人教版九年級第十五章第五節
《機械能及其轉化》教學(xué)設計
教學(xué)目標
知識與技能：
1、 知道什么是機械能，通過(guò)對一些物理現象的分析，理解動(dòng)能和勢能的相互轉化。
2、 引導學(xué)生舉例并解釋一些有關(guān)動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能相互轉化的簡(jiǎn)單物理現象。 過(guò)程與方法：
1、 通過(guò)對一些典型的物理現象的觀(guān)察，引導學(xué)生分析和發(fā)現其中包含的物理知識和物理原理。
2、 培養學(xué)生用能量轉化的觀(guān)點(diǎn)分析問(wèn)題的能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)：
通過(guò)閱讀“科學(xué)世界”《人造地球衛星》，結合我國航天事業(yè)的發(fā)展，對學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國主義教育。
教學(xué)重點(diǎn)：
動(dòng)能和勢能的相互轉化。
教學(xué)難點(diǎn)：
機械能守恒問(wèn)題、彈性勢能與動(dòng)能、重力勢能的相互轉化問(wèn)題。
學(xué)習者特征分析
學(xué)生剛學(xué)了動(dòng)能和勢能的基本概念，能確認運動(dòng)的物體具有動(dòng)能，被舉高的物體具有重力勢能，發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能；并了解了決定這些能量大小的因素。也就是說(shuō)學(xué)生為本節課的學(xué)習有了一定的知識準備，但教者必須清醒地認識到學(xué)生對某種能量的變化的理解并不是很到位的，這恰恰是完成本節課的教學(xué)目標所必須解決的問(wèn)題。對有些物理現象需用多個(gè)物理知識分析或解釋?zhuān)纭皾L擺、單擺最終會(huì )停下來(lái)”，我們引導學(xué)生關(guān)注的重點(diǎn)是動(dòng)能和勢能的相互轉化問(wèn)題，但現象中所涉及到的機械能守恒與損失問(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)目標的實(shí)現。
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(cháng)，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較為抽象，給教者對教材的處理、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)勢和技術(shù)優(yōu)勢，變靜為動(dòng)，為學(xué)生呈現出物理現象的全過(guò)程。
3、 本節課對以下幾個(gè)地方，將原文本教材進(jìn)行了整合：
�。�1）、將本章開(kāi)始之前的《無(wú)處不在的能量》中的過(guò)山車(chē)主題視圖拿來(lái)為本節所用，并以視頻形式呈現，配以本章開(kāi)頭的一段激情文字“滿(mǎn)載游客的過(guò)山車(chē)……”的朗誦音頻，既利用了教材資源，又加強了視聽(tīng)效果。
�。�2）、滾擺、單擺實(shí)驗拍攝成視頻，實(shí)際教學(xué)時(shí)先做演示實(shí)驗，學(xué)生討論分析現象時(shí)再播放視頻，這樣實(shí)驗雖然結束了，但過(guò)程依然可觀(guān)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(jiàn)度的效果。
�。�4）、補充皮球落地后向上反彈的內容，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(guān)察到的形變以黑斑形式呈現，且將瞬時(shí)形變能長(cháng)時(shí)間留存下來(lái)。
�。�5）、制作皮球落地后反彈的動(dòng)畫(huà)視頻，作為前一個(gè)視頻的補充，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)，現場(chǎng)演示，又耗時(shí)過(guò)長(cháng)，將教者的實(shí)驗以視頻形式播放，既能讓學(xué)生看到圓筒斜向上滾的奇特現象，又提高了學(xué)習效率。
�。�7）、制作衛星沿橢圓形軌道運行的動(dòng)畫(huà)視頻，方便學(xué)生分析動(dòng)能和勢能的相互轉化。
�。�8）、從網(wǎng)上下載蹦極和蹦床的視頻，作為課堂鞏固練習的素材。
教學(xué)方法與教學(xué)策略分析
1、 通過(guò)實(shí)驗、視頻、動(dòng)畫(huà)為學(xué)生認識和分析動(dòng)能與勢能的相互轉化提供直觀(guān)感性材料。
2、 為學(xué)生提供一種分析動(dòng)能和勢能相互轉化的思維模式： 高度形變 高度或速度通俗總結就是：高度換速度，形變換兩“度”（即高度和速度）。
具體程序如下：
�。�1）、觀(guān)察：看確定對象的運動(dòng)速度、離開(kāi)地面的高度、形狀是否發(fā)生變化。
�。�2）、分析：動(dòng)能和重力勢能——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(zhù)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(zhù)重力勢能減小了（問(wèn)：減小的重力勢能哪里去了？）。又如物體的形變程度增大了，則意味著(zhù)彈性勢能增大了，而這又是以物體運動(dòng)速度的減小或離開(kāi)地面的高度的減小為代價(jià)的。
�。�3）、結論：速度增大，動(dòng)能增大；高度降低，重力勢能減小，此時(shí)是重力勢能轉化為動(dòng)能，反之是動(dòng)能轉化為重力勢能。形變發(fā)生（或增大）則彈性勢能增大，此時(shí)是動(dòng)能或重力勢能轉化為彈性勢能。
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)勢為學(xué)生提供資源支持，加大容量，增加練習機會(huì )，感悟不同
現象中所包含的相同的物理原理。
教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源準備
多媒體教室、課件、滾擺、單擺。
教學(xué)過(guò)程
一、導入新課：
1、 呈現課題
2、 播放過(guò)山車(chē)視頻：驚險刺激的場(chǎng)面，配以激情旁白（內容取自教材），給學(xué)生以強烈的
視覺(jué)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（知識遷移）：動(dòng)能的物理意義、影響動(dòng)能大小的因素；重力勢能的物理意義及影響因素；彈性勢能的物理意義及影響因素。
二、進(jìn)行新課：
1、 機械能
引導學(xué)生回憶：我們以前學(xué)習過(guò)哪些能量？曾經(jīng)接觸過(guò)哪些能量名詞？
動(dòng)能和勢能統稱(chēng)為機械能。
小結：機械能是能量大家族中的一員，在國際單位制中的單位是：焦耳（j）。
2、 動(dòng)能和重力勢能之間的相互轉化
�。�1）、演示滾擺實(shí)驗
引導學(xué)生觀(guān)察，提出問(wèn)題：你看到了什么現象？為什么滾擺下降后又自動(dòng)上升？引導學(xué)生分析
播放滾擺實(shí)驗視頻，引導學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)要素：滾擺質(zhì)量、滾擺的運動(dòng)速度、滾擺離開(kāi)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(méi)變？
討論：沒(méi)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。
現象：離開(kāi)地面的高度減小，下降速度增大。
分析：離開(kāi)地面的高度減小則重力勢能減小了；下降速度增大了則動(dòng)能增大了。 結論：增大的動(dòng)能是由減小的重力勢能轉化而來(lái)的，即此過(guò)程是重力勢能轉化為動(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。
現象：離開(kāi)地面的高度增大了，但上升的速度減小了。
分析：離開(kāi)地面的高度增大了則說(shuō)明重力勢能增大了，而上升速度的減小說(shuō)明動(dòng)能減小了。
結論：增大的重力勢能是由減小的動(dòng)能轉化而來(lái)的，即此過(guò)程是動(dòng)能轉化為重力勢能。
小結：在這里為學(xué)生分析類(lèi)似現象提供了一個(gè)模式：
a、某種能量的增減是因為能的轉化導致。
b、在能的轉化過(guò)程中，動(dòng)能的增減由速度的變化引發(fā)，重力勢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)驗并播放視頻。
引導學(xué)生根據以上模式分析能量的轉化。
�。�3）、引導學(xué)生觀(guān)看教材插圖15.5----2甲、乙、丙
討論、分析能的相互轉化。
3、《想想做做》
播放視頻，分析能的轉化。
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，因為學(xué)生看到了實(shí)驗事實(shí)。我們所關(guān)注的重點(diǎn)是為什么
沒(méi)有碰到鼻子？
引導學(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)能或重力勢能轉化成了
空氣和鐵鎖的內能，總的機械能損失了一些（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(xiàn)之間也有摩擦，機械能有一部分轉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)能和勢能相互轉化，機械能的總和不變，或者說(shuō)，機械能是守恒的�！边@個(gè)“如果”表達的就是一種無(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。（因為機械能守恒）
4、 動(dòng)能或重力勢能與彈性勢能的相互轉化
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)程中的能量轉化關(guān)系（同時(shí)播放皮球彈跳的動(dòng)畫(huà)視頻）。
下落：———能轉化為————能。
與地碰撞：————————-能轉化為————能。
恢復原狀彈起：————---能轉化為————能。
上升：————能轉化為—————能。
討論：皮球為什么不能彈回到原來(lái)的高度？
5、 隨堂練習
�。�1）、蹦極運動(dòng)（播放視頻）。
�。�2）、蹦床運動(dòng)（播放視頻）。
�。�3）、過(guò)山車(chē)（回憶本節開(kāi)頭的視頻）。
解釋以上三個(gè)過(guò)程中動(dòng)能與勢能的相互轉化關(guān)系。
6、 科學(xué)世界 ————《人造地球衛星》
�。�1）、學(xué)生閱讀。
�。�2）、教師介紹我國航空航天事業(yè)所取得的成就。
�。�3）、播放動(dòng)畫(huà)視頻。
討論衛星運行過(guò)程中動(dòng)能與勢能的相互轉化關(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
1、 機械能中的動(dòng)能、重力勢能、彈性勢能可以相互轉化。
2、 分析機械能轉化的思維模式是：
質(zhì)量、高度、形狀三因素發(fā)生了變化，則它們所對應的某種形式的能在量上就發(fā)生了增減，根據這個(gè)量的增減來(lái)確定能的轉化方向。
教學(xué)反思
1、 本節課重在思維能力的訓練，而非操作能力的訓練。
2、 用能的轉化觀(guān)念來(lái)分析物理現象，學(xué)生初學(xué)，顯然不是很適應。
3、 本節課必須在學(xué)生非常熟悉影響機械能大小的諸多因素的背景下，方能順利地展開(kāi)教學(xué)，顯然有的學(xué)生對前一節課的知識是存在欠賬的。
4、 學(xué)生對彈性勢能與動(dòng)能、重力勢能之間的相互轉化稍顯困難。
5、 信息技術(shù)手段的運用，有效地彌補了學(xué)生在直接經(jīng)驗上的不足，減緩了學(xué)生在抽象邏輯思維上的壓力。
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