“動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化”教案示例之二

時(shí)間：2023-05-02 04:04:13 物理教案我要投稿

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（一）教學(xué)目的

“動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化”教案示例之二

1．理解動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化并能舉例說明。

2．能解釋有關(guān)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的簡單現(xiàn)象。

（二）教具

1．麥克斯韋滾擺。

2．課本圖1-7的裝置，在彈簧片前加一彈簧。

3．單擺、皮球（或乒乓球）。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)提問

(1)動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)？怎樣判斷質(zhì)量一定的物體的動(dòng)能的變化？

(2)勢能的大小與哪些因素有關(guān)？怎樣判斷重力勢能大小的變化？

（演示鋼球從斜槽滾下，斜槽傾角應(yīng)盡量小一些，使鋼球從斜槽滾下的時(shí)間盡量長一些，引導(dǎo)學(xué)生觀察鋼球豎直高度的變化和速度的變化，回答上述問題）

2．新課教學(xué)

(1)動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。

從上面實(shí)驗(yàn)可以看到，鋼球從斜槽滾下的過程中，高度降低，重力勢能減��；速度變快，動(dòng)能增大，這個(gè)動(dòng)能是怎樣產(chǎn)生的？（引導(dǎo)學(xué)生回答是由重力勢能轉(zhuǎn)化來的）

問：重力勢能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能可不可以轉(zhuǎn)化為重力勢能呢？

演示滾擺（將擺輪涂成黑白相間，使學(xué)生明顯觀察到轉(zhuǎn)速的變化），引導(dǎo)學(xué)生觀察：擺下降時(shí)，擺輪越轉(zhuǎn)越快；擺上升時(shí)，擺輪越轉(zhuǎn)越慢，并說明動(dòng)能和重力勢能變化的情況，最后得出動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化的結(jié)論。

(2)動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化嗎？

演示課本圖1-7（水平槽末端加一彈簧，以使動(dòng)能和彈性勢能的變化明顯顯示出來），引導(dǎo)學(xué)生觀察：鋼球接觸彈簧后，速度減小，彈簧壓縮；彈簧恢復(fù)時(shí)，形變減小，鋼球速度變大，但方向反過來了（教師應(yīng)指出：動(dòng)能大小跟運(yùn)動(dòng)快慢有關(guān)，跟運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，因?yàn)槲矬w向任何方向運(yùn)動(dòng)都能做功）。

對鋼球和彈簧間的能的轉(zhuǎn)化，應(yīng)分兩步講：①從鋼球壓彈簧開始到彈簧形變最大：鋼球動(dòng)能由最大變到零，彈簧彈性勢能由零到最大，即動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。②從彈簧形變最大到恢復(fù)原狀：彈簧彈性勢能又轉(zhuǎn)化為鋼球的動(dòng)能。

(3)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化的例子。

先讓學(xué)生列舉日常生活中例子，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析下列事例：

①演示單擺，引導(dǎo)學(xué)生觀察擺球在高度最大處和最低點(diǎn)的速度大小，說明動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。

②人造衛(wèi)星：教師先指出：衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)，勢能最大，在近地點(diǎn)勢能最小。問學(xué)生：衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)向近球點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中，速度怎樣變化？能量怎樣轉(zhuǎn)比？引導(dǎo)學(xué)生回答：衛(wèi)星由遠(yuǎn)地點(diǎn)到近地點(diǎn)，勢能減小了，減小的勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故速度增大。再讓學(xué)生回答衛(wèi)星由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)能的轉(zhuǎn)化情況。

③撐竿跳高：由于過程比較復(fù)雜，可由教師分析講解。為使問題簡化，分析時(shí)一律不考慮起跳前助跑的作用。

徒手跳高的高度由起跳時(shí)向上的速度決定。即起跳時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為最高點(diǎn)的重力勢能。

撐竿跳高時(shí)，人在起跳時(shí)使撐竿彎曲（形變），這時(shí)人具有動(dòng)能，撐竿具有彈性勢能。到最高點(diǎn)時(shí)，撐竿恢復(fù)原狀。人的動(dòng)能和撐竿的彈性勢能都轉(zhuǎn)化為人的重力勢能。

故撐竿跳高比徒手跳高的高度大。

①跳板跳水：引導(dǎo)學(xué)生回答：起跳時(shí)為什么人要向下猛壓跳板？（答：使跳板形變，具有彈性勢能）人離開跳板時(shí)的動(dòng)能是哪里來的？（答：跳板的彈性勢能轉(zhuǎn)化來的）人起跳的高度由什么因素決定？（答：由起跳時(shí)的動(dòng)能，也就是由跳板形變最大時(shí)的彈性勢能決定）

注意：不討論人在空中的翻轉(zhuǎn)。

3．板書設(shè)計(jì)

動(dòng)能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。

動(dòng)能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化

4．想想議議

(1)演示皮球的下落和跳起（將皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上，觀察木塊上的黑色圓斑），并提出問題，讓學(xué)生討論回答：

為什么木塊上是圓斑，而不是黑點(diǎn)？（答：因?yàn)槠で虬l(fā)生了形變）

發(fā)生彈性形變的皮球具有的彈性勢能是哪里來的？（答：由動(dòng)能轉(zhuǎn)化來的）

皮球反跳有向上的速度，即具有動(dòng)能，這個(gè)動(dòng)能是哪里來的：（答：彈性勢能轉(zhuǎn)化來的）

最后提出：皮球從一定高度落下，反跳到最高點(diǎn)，說明這一過程能的轉(zhuǎn)化情況？

（點(diǎn)名要學(xué)習(xí)好的學(xué)生回答）

(2)演示皮球反跳高度一次比一次低，再演示滾擺高度也是一次比一次低．最后都要停下來，問：這是什么原因呢？