動能和勢能的轉化

教學目標 

1， 理解動能和重力勢能的轉化，能舉例說明動能和重力勢能的轉化．

2， 理解動能和彈性勢能的轉化，能舉例說明動能和彈性勢能的轉化．

3， 分析和解釋實例，說明動能和勢能的轉化過程，動能、勢能、機械能的變化情況．

4， 建立能量的概念，樹立能量轉化和守恒的觀念，為后面學習能的轉化和守恒大小基礎．

5、通過分析生產和生活中的實例，養(yǎng)成學生理論聯系實踐的習慣和能力．

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化．使學生一開始就注意到動能和這兩種勢能都可以相互轉化．在動能和勢能的相互轉化過程中，機械能減少轉化為內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化，目的是加強物理知識與現代科技的聯系，使學生了解他們所學的物理知識，也可以用來解釋一些高科技中的問題，激發(fā)學生學習物理的興趣．

教法建議

注重實驗教學，分析上拋小球的實驗到觀察麥克斯韋實驗，在教學過程 中要使學生明確實驗的目的和觀察物理現象，清楚具體的過程，從速度變化、高度變化到能量變化，學生能從能量變化中知道能量的轉化．

課本實驗中動能和彈性勢能的轉化不用細致分析，但是要在教學過程 中讓學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，所以應當幫助學生想象彈簧片的形變，從而理解動能和彈性勢能的轉化．

教學中注意把學的知識應用到實踐中，注重分析實例，例如分析射箭過程中的能量轉化，分析衛(wèi)星運行時動能和勢能的轉化．在分析衛(wèi)星運行時，應當利用板圖標出遠地點和近地點，使學生養(yǎng)成畫圖幫助分析的習慣．

教學設計示例

第二節(jié) 動能和勢能的轉化

【課題】動能和勢能的轉化

【重點難點解析】動能和勢能的轉化；分析轉化過程．人造地球衛(wèi)星繞地球運行過程中的能量轉化過程．

【教學過程 】

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．

實驗結論：物體的動能和重力勢能可以相互轉化．

2，新授課：動能和勢能的轉化．

1）分析實例

方法1：針對基礎較好的學生，可以由學生自己列舉能體現動能和重力勢能相互轉化的現象，并具體分析能量轉化的過程．用討論分析的方法完成課堂學習．

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）結論：在上升和下降過程中，是動能和重力勢能的相互轉化，在乒乓球發(fā)生彈性形變過程和恢復原來的形狀的過程中，是動能和彈性勢能的相互轉化．所以動能也可以和彈性勢能相互轉化．

3）其他實例分析：可以做課本上的實驗2和實驗3，并由學生自行分析在實驗過程中的能量轉化．

4）難點分析：人造地球衛(wèi)星在繞地球轉動的過程中，分析能量的轉化．

方法1，一把般情況下，學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化，并知道機械能的總量是保持不變的，也為以后學習能量轉化和守恒定律打下基礎．

方法2，針對基礎較好的學生，可以由板圖觀察近地點和遠地點的高度的特點，并告知學生在人造地球衛(wèi)星繞地球轉動的過程中機械能的總量保持不變，讓學生分析在衛(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)星是如何繞地球轉動的，從而增強學生想象事物的能力．

【板書設計 】

探究活動

【課題名稱】觀察和分析某個動能和彈性勢能轉化的實例

【組織活動形式】學生小組

【輔導參考】

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，以及它在恢復原狀過程中的特點．

【評價方案】

1、學生自評．

2、寫出分析和觀察的過程．

3、應用到其他的實例．

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