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“动能和势能的转化”物理教案

2020-09-12

  作为一位兢兢业业的人民教师,总不可避免地需要编写教案,借助教案可以更好地组织教学活动。我们该怎么去写教案呢?下面是小编精心整理的“动能和势能的转化”物理教案,仅供参考,欢迎大家阅读。

  (一)教学目的

  1.理解动能和势能可以相互转化并能举例说明。

  2.能解释有关动能和势能相互转化的简单现象。

  (二)教具

  1.麦克斯韦滚摆。

  2.课本图1-7的装置,在弹簧片前加一弹簧。

  3.单摆、皮球(或乒乓球)。

  (三)教学过程

  1.复习提问

  (1)动能的大小与哪些因素有关?怎样判断质量一定的物体的动能的变化?

  (2)势能的大小与哪些因素有关?怎样判断重力势能大小的变化?

  (演示钢球从斜槽滚下,斜槽倾角应尽量小一些,使钢球从斜槽滚下的时间尽量长一些,引导学生观察钢球竖直高度的变化和速度的变化,回答上述问题)

  2.新课教学

  (1)动能和重力势能可以相互转化。

  从上面实验可以看到,钢球从斜槽滚下的过程中,高度降低,重力势能减小;速度变快,动能增大,这个动能是怎样产生的?(引导学生回答是由重力势能转化来的)

  问:重力势能可以转化为动能,动能可不可以转化为重力势能呢?

  演示滚摆(将摆轮涂成黑白相间,使学生明显观察到转速的变化),引导学生观察:摆下降时,摆轮越转越快;摆上升时,摆轮越转越慢,并说明动能和重力势能变化的情况,最后得出动能和重力势能可以相互转化的结论。

  (2)动能和弹性势能可以相互转化吗?

  演示课本图1-7(水平槽末端加一弹簧,以使动能和弹性势能的变化明显显示出来),引导学生观察:钢球接触弹簧后,速度减小,弹簧压缩;弹簧恢复时,形变减小,钢球速度变大,但方向反过来了(教师应指出:动能大小跟运动快慢有关,跟运动方向无关,因为物体向任何方向运动都能做功)。

  对钢球和弹簧间的能的转化,应分两步讲:①从钢球压弹簧开始到弹簧形变最大:钢球动能由最大变到零,弹簧弹性势能由零到最大,即动能转化为弹性势能。②从弹簧形变最大到恢复原状:弹簧弹性势能又转化为钢球的动能。

  (3)动能和势能相互转化的例子。

  先让学生列举日常生活中例子,然后引导学生观察和分析下列事例:

  ①演示单摆,引导学生观察摆球在高度最大处和最低点的速度大小,说明动能和势能的相互转化。

  ②人造卫星:教师先指出:卫星在远地点,势能最大,在近地点势能最小。问学生:卫星由远地点向近球点运动的过程中,速度怎样变化?能量怎样转比?引导学生回答:卫星由远地点到近地点,势能减小了,减小的势能转化为动能,故速度增大。再让学生回答卫星由近地点向远地点运动能的转化情况。

  ③撑竿跳高:由于过程比较复杂,可由教师分析讲解。为使问题简化,分析时一律不考虑起跳前助跑的作用。

  徒手跳高的高度由起跳时向上的速度决定。即起跳时的动能转化为最高点的重力势能。

  撑竿跳高时,人在起跳时使撑竿弯曲(形变),这时人具有动能,撑竿具有弹性势能。到最高点时,撑竿恢复原状。人的动能和撑竿的弹性势能都转化为人的重力势能。

  故撑竿跳高比徒手跳高的高度大。

  ①跳板跳水:引导学生回答:起跳时为什么人要向下猛压跳板?(答:使跳板形变,具有弹性势能)人离开跳板时的动能是哪里来的?(答:跳板的弹性势能转化来的)人起跳的高度由什么因素决定?(答:由起跳时的动能,也就是由跳板形变最大时的弹性势能决定)

  注意:不讨论人在空中的翻转。

  3.板书设计

  动能和重力势能可以相互转化。

  动能和弹性势能可以相互转化

  4.想想议议

  (1)演示皮球的下落和跳起(将皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上,观察木块上的`黑色圆斑),并提出问题,让学生讨论回答:

  为什么木块上是圆斑,而不是黑点?(答:因为皮球发生了形变)

  发生弹性形变的皮球具有的弹性势能是哪里来的?(答:由动能转化来的)

  皮球反跳有向上的速度,即具有动能,这个动能是哪里来的:(答:弹性势能转化来的)

  最后提出:皮球从一定高度落下,反跳到最高点,说明这一过程能的转化情况?

  (点名要学习好的学生回答)

  (2)演示皮球反跳高度一次比一次低,再演示滚摆高度也是一次比一次低.最后都要停下来,问:这是什么原因呢?

  (引导学生回答:物体运动要克服摩擦和空气阻力做功,要消耗物体的机械能。最后机械能完全被用来克服摩擦和空气阻力做功消耗掉了,所以物体最后要停下来)

  教师点明:消耗掉的机械能并未消失,而是转化为其他形式的能了。这个问题以后将学到。

  (3)物体能做功才具有能,举高的物体处于静止状态,怎能做功?既然不能做功,为什么说它具有重力势能?

  (引导学生回答:举高的物体落下来具有动能,动能可以做功,但动能是由重力势能转化来的,故我们说势能可以做功,实际上是势能可以转化为动能而做功)

  (4)钢球落在钢板上,也会反跳起来,反跳时的动能是怎样转变来的?教师指出:钢球和钢板相碰,也要发生弹性形变,只是这个形变较难觉察。事实上,任何坚硬的物体相碰时,都要发生形变。

  然后让学生回答。

  5.布置作业

  (1)说明下列过程中机械能的转化:

  ①雪橇从山坡上滑下;

  ②炮弹从炮口斜向上射出,又落到远处地上;

  ③玩具弹簧枪将“子弹”射出去;

  ④小孩坐在秋千上,在妈妈推了一次以后,自己荡着。

  (2)你骑自行车时,在上坡前往往要加紧蹬几下;汽车司机在开车上坡前,也往往要加大油门,加大速度。从能的转化来说明这样做的好处。

  (3)弹簧门在推开以后能自己关闭。说明这件事怎样利用了能的转化。

  (以上三题即课本机械能一章习题第4、5、6题)

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9.第八章 第四节 动能 动能定理

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