人教版八年级下册11.4 机械能及其转化教案

这是一份人教版八年级下册11.4 机械能及其转化教案，共10页。教案主要包含了动能和重力势能间的转化，动能和弹性势能间的转化，水能和风能是机械能等内容，欢迎下载使用。

表二：课堂教学设计卡
表三：课后教学反思卡
课题
《机械能及其转化》
教学
目标
知识与技能
1.知道什么是机械能;
2.理解动能和势能的转化,机械能守恒;
3.知道能的利用。
过程与方法
1.通过体验和观察,认识动能和势能间的转化及机械能与其他形式能的转化。
2.用身边的器材或生活中的实例分析能量的转换,勇于探索自然现象和身边的物理道理。
3.介绍国家“一带一路”工程，渗透水能和风能的利用,知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。
情感、态度与价值观
1．通过介绍牛顿与苹果，伽利略与钟摆，引导学生观察生活，热爱生活，并树立科学家的研究探索意识。
2.通过国家“一带一路”工程，对学生进行爱国主义教育，渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
重点
理解动能和势能的转化。
难点
解释有关动能和势能相互转化的简单物理现象。
教具
多媒体课件、白板、展台、网络、单摆、滚摆、弹簧、小球、透明塑料罐等。
素材
罐子上坡教师原创微课，苹果下落教师自拍视频，“是真的吗”综艺视频，巴塞罗那开幕圣火点燃视频，高尔夫球撞击墙面GIF图，一带一路图片。
学情分析
学生通过上节课学习,对动能、势能及其影响因素有一定的认识,但对它们之间能否转换,如何转换,还存在模糊认识,这正是本节课要解决的问题.同时学生对过山车为什么可以自由下降上升之类的问题很好奇,但一部分学生用物理理论解释生活的现象还存在一定问题,需要教师在课堂上适当向这部分学生倾斜。
教 学 过 程
教师活动
学生活动
设计意图
组织引导学生进行课前展示
补充总结课前活动
由一名学生借助白板展示搜集的六组学生课前需要老师帮助解决的难题和疑惑，并概括主要问题。
1．展示四张动态图（飞翔的老鹰，滑冰运动员，灌篮高手，小孩排球），让学生说说存在什么能量，并追问原因。
2．总结得出动能重力势能，弹性势能的影响因素。
3. 学生代表：点评课前活动。
通过白板展示学生存在的疑惑，让学生明确学习内容，带着问题走进课堂。
通过小组展示，充分调动了学生学习积极性，为本节课学习内容预设知识储备，增强学生合作学习的能力。
教学目标一: 知道什么是机械能
创设情境，引入新课
网上有这样一种传言，动一根木棍,能让500根木棍弹起，这是真的吗？通过现场上网搜索的方式播放“是真的吗?”视频提问:视频中存在哪些能量？判断依据是什么？
温故知新：运动，高度，形变----联想到物体随着时间位置发生了变化，让学生回想八年级上册机械运动概念。
由机械运动引出机械能。
观察
思考思考
回答
阅读
思考
创设教学情景，提高学生的学习兴趣，这个视频中包含了机械能及其转化,与本节教学内容紧密相关,同时复习了以往的知识，导入新课和机械能的概念。
学生自学总结机械能概念
教学目标二：通过体验和观察，理解动能和势能的转化，机械能守恒。
一、动能和重力势能间的转化
播放苹果下落的视频（教师自拍微视频，并借助软件标记处理，方便学生观察现象），问：存在什么能量？如何变化，判断依据？
进一步启发学生思考:动能能否转化成重力势能?动能与重力势能间能否相互转化？
观察
思考
回答：重力势能可以转化成动能
思考
牛顿因为一个苹果发现了万有引力定律，引导学生向科学家学习用心观察生活，借助一个苹果探索牛顿没有发现的问题。
初步让学生掌握分析机械能转化的过程
为进一步分析动能和势能的相互转化过渡
实验验证 实验一
课本71页“想想做做”
1．器材:滚摆
2．操作:上下滚动
演示滚摆实验
请学生观察滚摆的运动,思考滚摆在运动过程中有什么能量？如何变化？说出判断依据。
观察
分析
回答
实验验证 实验二
课本71页“想想做做”
1．器材:单摆（教师提前做好ABC三个不等高标记，方便学生观察分析）
2．操作:左右摆动
通过实验演示,学生观察、思考,完成以下能量的转化思路
3.知识牵引：伽利略—--单摆等时定律—--钟摆。
发现问题解决问题(从物理走向社会)
过山车上升到顶端时,发动机停止工作,过山车仍可以不断上升和下降,这是什么原因?
引导纠错。
猜想，弹性势能和动能可以转化吗？
二、动能和弹性势能间的转化
发现问题(从生活走向物理)
1.播放巴塞罗那奥运圣火点燃视频，一名运动员通过拉弓射箭方式一箭射中火炬塔，顿时火光交错，精心策划的点火仪式呈现在大家面前，堪称时代的经典，让学生重温经典。问题：有什么能量？如何变化？判断依据？
观察
思考
讨论
回答
观看
思考
总结：弹性势能和动能能够转化。

思考
观察分析高度和转动速度的变化,由此分析能量的变化。这个实验可视性好,通过高度和转动速度可以看到动能和势能的变化。
让学生掌握分析机械能转化的过程
让学生感受科学家热爱生活，从生活中探究科学，引导学生单摆—---钟摆。
引入下一个问题——弹性势能和动能的转化。
经典视频，激发学生学习兴趣，引导学生分析能量转化过程。
实验验证 实验三
演示自制实验：易拉罐反爬坡，留下疑问。
播放透明的罐子反爬坡慢放视频（教师制作器材，并录制微课），让学生观察并总结原因引出能量转化。
3．这一实验说明哪些形式的能发生了转化?
4. 补充点评
解决问题(从物理走向社会)
1.从能量转化角度解释:松动一根木棍,1000根木棍弹起？为什么？
学生解释之后教师不评价，继续在网页上播放引课的视频解释。问题：视频中的解释完整吗?若不完整,请补充。
2．以上实验说明哪些形式的能可以相互转化?
引导，纠错。
以上现象表明,弹性势能可以转换成动能,那么动能是否可以转换成弹性势能呢?
3．教师出示高尔夫球撞到墙壁的慢镜头GIF图。
能量是如何转化的?
以上实验说明哪些形式的能可以相互转化?
引导并纠错。
组织学生讨论生活中的能量转化例子
为什么滚摆，单摆最终都会停下来？能量不是可以互相转化吗？那么滚摆和单摆应该一直在运动，能量去哪了？
(二)
1．器材:小塑料球，铁架台，细绳。
2．全体学生猜想:放手后,小球会打到鼻子吗?
3．探究能不能碰到鼻子，并思考原因。
4．思考:减少的能量都去哪儿啦?
大量事实和研究表明:如果只有动能和势能的相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总量不变。
一般由于生活中存在空气，存在摩擦，那么能量都会有损耗，不守恒。那么有没有能量守恒的例子呢？
人造地球卫星围绕地球高速运转，由于其在地球的大气层外运转，没有空气也就没有空气阻力，能量是守恒的。
演示近地点远地点flash动画
观看
思考
点评
小结:动能、弹性势能、力势能可以转化。
思考
讨论
回答
观看
补充回答
点评
观察
思考
总结:动能、弹性势能可以相互转化
学生自行准备：羽毛球拍，羽毛球，小钢尺，橡皮筋，橡皮，篮球，小球，弹簧等
思考
讨论
展示
猜想
分组实验
谈谈感受
总结
观察
思考
回答
评价
总结
通过课堂小实验，现象与学生思维过程碰撞，通过观看教师自制微课，寻找答案，引导学生观察实验现象，积极思考。
与引课内容呼应，引导学生里利用所学解决课前问题
为动能和弹性势能的转化内容过渡
高尔夫球撞击墙面现象较常见，但学生很少看过撞击瞬间的慢放视频，整个高尔夫球的形状发生了变化，引导学生积极思考能量转化。
让学生回想生活中的各种涉及到能量转化的例子，课前准备好材料，小组交流之后展示说明，不但让学生学会了知识还观察了生活，更好的小组交流合作学习。
引入下一个问题——机械能不守恒时能量的转化。
通过思维的冲突和统一，掌握机械能不守恒的转化过程的分析方法，找出机械能不守恒的原因。
引出机械能守恒的例子：人造地球卫星围绕地球旋转
通过观看flash动画内容，让学生自己总结人造地球卫星动能势能转化过程。
教学目标三：知道水能、风能及其利用。
1、我国工业飞速发展，带给人们方便的同时也带来了一些烦恼，比如：环境污染，能源的日益减少。寻找一种可再生的清洁能源是我们当下亟待解决的问题。水能和风能发电越来越受到关注。如何利用水能和风能进行发电呢？学生自主阅读教材寻找答案。
2、展示图片和视频
图1：今年5月14日-15日，“一带一路” 国际合作高峰论坛在北京举行，“一带一路”工程把中国梦同沿线各国人民的梦想结合起来，赋予古代丝绸之路以全新的时代内涵。
图2：15年，几内亚最大的水电工程——凯乐塔水电站的首台机组发电，被誉为几内亚的‘三峡工程’。它的建设者正是建造了世界最大水电站——三峡工程的中国三峡。集团。”
凯乐塔水电站作为背景图案被印在了几内亚的纸币上。对几内亚来说，源源不断的电流带来的不仅是光明，还有工业发展、经济繁荣的强大动力。
图3图4：历经30年，风力发电日渐成熟， “一带一路”承载了太多的风能的希望。
如果把每一个小风车，看作一家已经运行的风电电站，30多个“一带一路”沿线国家，伸手握住中国20多家新能源企业的手，一起把小风车插在了南亚、东南亚、非洲国家的大地上。这些小风车每转一年，可以发66亿度电，而减少的CO2等温室气体，相当于400万车主一年不开私家车。
教师总结：“一带一路”倡议来自中国，但成果惠及世界。让我们为中国点赞！为中国梦加油！
你的收获
学生自己回答得到的收获.以下思路仅供学生参照.
你学到了哪些知识? 2.哪些方法? 3.你从同学中学到了什么? 4.你个人的反思.
课堂小结
一、动能、重力势能及弹性势能统称为机械能。
二、动能和势能可以相互转化。
三、如果只有动能和势能相互转化,机械能是守恒的。
四、水能和风能是机械能。在水(风)力发电站,水(风)的机械能转化为电能。
板书设计
动能
机械能 相互转化（机械能守恒）
势能 重力势能
弹性势能
【作业】课后作业
课后作业
物理课本P74页动手动脑学物理
1-3题做在作业本上
4题动手制作,相互展示、交流、讨论
阅读
思考
回答
观察
思考
讨论
回答
观察
思考
讨论
小结
水能风能发电内容较简单，学生可以自学完成。
开阔眼界，
加强学生的爱国主义教育。
让学生树立互相学习的意识，总结学习内容，
建构完整的知识结构。
巩固提高，拓展知识
反
思
“教”
这节课是上节的继续，上一节学习动能、势能及其大小，可以说条理分明，本节首先由学生进行检验预习，学生们认识比较清楚，都能从两种因素进行全面分析。这为本节课的顺利进行做好了铺垫。这节课的教学最成功之处，可以说是与实际的紧密结合。结合能量转化，学生们对日常情况进行了讨论、分析，如苹果下落、拍皮球、过山车等，由于现象皆从身边来，故讨论时七嘴八舌都踊跃发言，经过一定的“争吵”讨论出的结果不但正确而且周到。经过这样热烈的讨论，学到的知识一定印象深刻，不爱学习的同学也不由加入进去，从而有所收获。结合一带一路水能风能利用，对学生进行了爱国主义教育，不足之处，从能量大小到能量转化，以及各个环节的设计，缺少较为系统的逻辑性，稍显生硬。
反
思
“学”
学生在日常生活中经常接触到“能”，认为“能”是一种很有用的东西，对“能”很有神秘感。通过上一节“动能和势能”的学习，对“能”的概念和“能”的分类有一定的认识，知道各种机械能的概念以及各种机械能的大小跟什么因素有关。
对学习机械能的应用以及有关“能”的深入学习有很高的期待。这一节课就是引导学生通过分析物体动能和势能的变化联想到它们的转化，再由转化到综合应用，比较符合学生的认识规律，学习难度不大。
总
结

能量的学习在初中物理阶段，具体的学习内容首先从机械能知识出发，机械能的知识较为浅显，易于被学生理解、接受、吸收。
机械能跟生产实际联系十分密切，学生在生活常见到关于机械能的事例，教师在引导学生举例分析时，学生直观地观察或随时就能做出演示实验。这样，分析能量转化时，就不再抽象，而是直观再现。把抽象的能一下子变成了信手拈来的贴切的知识。使得知识简单化、直观化。
从科学的角度，学生学懂了新知。从德育教育方面，学生受到了价值观和情感的熏陶。培养了学生从青少年阶段懂得节能，懂得爱护环境，有了低碳意识。