沪科版（2024）八年级全册（2024）第四节 机械能转化及其应用优质课教案

这是一份沪科版（2024）八年级全册（2024）第四节 机械能转化及其应用优质课教案，共5页。教案主要包含了机械能的相互转化，机械能的应用等内容，欢迎下载使用。
eq \x(物理观念)
1．知道机械能及其守恒的条件，能举例说明动能与势能的相互转化，能解释与机械能转化有关的现象。
2．通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以相互转化。
eq \x(科学思维)
1．通过对单摆的实验观察，认识能量转化的含义。
2．类比各种机械能转化实例，有运用机械能转化的观点分析力学问题的意识。
eq \x(科学探究)
通过观察和实验，探究动能和势能相互转化的规律。
eq \x(科学态度与责任)
1．具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。
2．关心机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。
教学重点：动能和势能的相互转化。
教学难点：能解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象，判断机械能是否守恒。
多媒体课件、单摆等。
多媒体展示：小峰同学的家到学校本是一条在水平面上的直路，爱动脑筋的小峰做了这样一个设想：要是将从家到学校的路挖成一个半圆形，如图所示，只要从家骑上自行车后，不用刹车也不用踩车，等车停下来就可以到达学校了。
老师提出疑问，根据你所学的知识，考虑一下，小峰同学的这一设想能够实现吗？阐明你的观点。对于学生阐述的观点，不论正确的还是错误的都持有保留态度。进一步的引导，小峰同学的设想到底能不能实现，这节课我们就为同学们揭开此谜。进而导入新课。
探究点一 机械能的相互转化
我们在前一节学习了动能和势能，物体有时既具有动能又具有势能。动能和势能统称为机械能。
多媒体展示：(1)我们小时候都玩过荡秋千(如图1)，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……你知道在荡秋千的过程中小孩具有哪些能量？这些能量是怎样变化的？
(2)如图2所示是小刚在玩弹弓的情景，小刚用形变的橡皮条将“子弹”弹射出去的过程中，橡皮条和“子弹”具有哪些能量？这些能量是怎样变化的？
(3)从以上的两个实例中，你能够发现能量的变化有什么规律？
学生根据上节所学的知识，独立完成课件中两个情景中的物体所具有的能量，然后小组讨论、交流分析出每一个阶段中能量的变化情况和能量变化的规律。
教师对每个小组的观点进行引导总结，利用课件展示答案。
(1)把荡秋千的过程转化为如图3所示的单摆模型，展开分析：
从最高点到最低点的过程中具有的能量是________，其中能量的变化是____________；从最低点再到最高点的过程中具有的能量是________，其中能量的变化是________________。
(2)橡皮条将子弹射出的过程中，橡皮条具有弹性势能，子弹具有动能。橡皮条的弹性势能减小，子弹的动能增大。
(3)在某一阶段能量的变化中，一种能量在减小的同时，另一种能量在增大。
老师进一步的追问，减小的能量消失了吗？增大的能量是创造出来的吗？
学生猜想，进行交流，阐明观点。猜想认为是减小的能量转化为了增大的能量。
教师根据学生的回答，逐步引导出动能和势能的转化，得出第一个知识点。
总结：物体的动能和势能是可以相互转化的。
走进生活，教师让学生举例，在我们的日常生活中，是否留意观察过哪些现象中存在动能和势能之间转化？
学生结合生活的经历，讨论交流利用动能和势能转化的实例。
根据学生叙述的生活中利用动能和势能转化的实例，同时展示出相应的课件。
课件1：城市铁路车站的设计方案如图4所示，进站的轨道与站台构成一个缓坡，这就是利用了动能和势能的转化。

课件2：如图5所示，杂技演员从高处跳下落在蹦床上，又被弹起的过程是利用了动能和势能的相互转化。
课件3：如图6所示，展示了撑竿跳高运动的几个阶段：助跑、撑竿起跳、飞越横杆。在这几个阶段中也是利用了能量的转化。

多媒体展示：
如图7所示的网球掉到地上会弹起，但是越弹越低。试回答下面两个问题：
(1)网球从高处下落、触地变形、恢复形状反弹的三个连续过程中，机械能分别是怎么转化的？
(2)从能量转化角度分析网球为什么会越弹越低？
以组为单位，学生进行交流、讨论。
学生根据老师的引导，概括得出越来越低的原因是克服空气阻力做了功，消耗了一部分机械能。
教师根据学生的阐述，引导得出机械能守恒的条件。
总结：如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和不变，即机械能是守恒的。
探究点二 机械能的应用
多媒体课件展示：古人对水能的利用、风力发电、水力发电等。
学生分析、讨论其中涉及的能量转化。
学生在教师的引导下提出自己的想法。然后小组之间再进一步交流分析，阐明观点。
在学生对课件问题的认识过程中，教师引导出在生活中人类利用水能和风能的实例，使学生认识到水能和风能是自然界中丰富的机械能资源。
第四节 机械能转化及其应用
一、机械能的相互转化
1．机械能：动能和势能统称为机械能。
2．动能和势能之间的相互转化。
3．机械能守恒：
如果只有动能和势能的相互转化，则机械能的总和不变，即机械能是守恒的。
二、机械能的应用
本课我主要采用以课件设疑的方法来调动学生的好奇心，然后以问题为切入点展开，让学生在情境问题中来感悟物理知识，做到乐中求学，学中求乐，不知不觉中总结出动能和势能之间可以转化。为了进一步地让学生加强对动能和势能相互转化的理解，我又让学生对生活中特定现象进行分析、讨论，这样设计的目的是营造学生对现象进行探讨的学习环境，能在探讨、思考中锻炼自己的思维。为了加深学生对动能、势能的相互转化的印象，得出动能与重力势能的转化后，再进一步举出生活实例进行分析。由于现象皆从身边来，故讨论时学生们都踊跃发言，经过一定的“争吵”讨论出的结果不但正确而且全面。经过这样热烈的讨论，学到的知识一定印象深刻，从枯燥无味的课堂中感受到学习物理的另一番乐趣。本课设计目的在于让学生从生活中学习物理，将所学物理知识用于解释生活现象。主要是为了让学生充分体验到“从生活走向物理，从物理走向社会”这一新课程理念。