《機械能及其轉化》教案

時間：2024-10-18 06:45:21

《機械能及其轉化》教案（通用7篇）

　　在教學工作者實際的教學活動中，通常需要用到教案來輔助教學，借助教案可以有效提升自己的教學能力。那要怎么寫好教案呢？下面是小編為大家整理的《機械能及其轉化》教案（通用7篇），僅供參考，歡迎大家閱讀。

《機械能及其轉化》教案（通用7篇）

　　《機械能及其轉化》教案篇1

　　一、教學目標

　　【知識與技能目標】

　　1、理解動能、勢能的相互轉化。

　　2、能解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉化的簡單物理現象。

　　【過程與方法目標】

　　通過觀察和實驗認識動能和勢能的轉化過程。

　　【情感態度價值觀目標】

　　通過學習機械能守恒定律，培養學生的科學態度。

　　二、教學重、難點

　　【重點】

　　理解動能、勢能的相互轉化。

　　【難點】

　　理解動能、勢能的相互轉化。

　　三、教學過程

　　環節一：導入新課

　　1.我們已經學習過關于能量的轉化，請問電燈工作的時候，能量是怎么轉化的?風力發電機工作的時候，能量是怎么轉化的?水利發動機工作的時候，能量是怎么轉化的?電動機工作的時候，能量是怎么轉化的.?學生討論回答。

　　2.創設情境

　　老師操作溜溜球,吸引學生注意力,并切入主題。教師先通過提出一個關于能量轉化的問題,引起學生思考,并由所設計的情景，將學生引入學習。老師提問:為什么溜溜球在松手后能夠不停的上下運動呢?這需要大家自己探究。

　　環節二：建立概念

　　1.想想做做：滾擺實驗

　　出示滾擺，并簡單介紹滾擺的構造及實驗的做法。事先應在擺輪的側面某處涂上鮮明的顏色標志，告訴學生觀察顏色標志，可以判斷擺輪轉動的快慢。

　　如果實驗室滾擺數量不夠，可讓學生自制。做實驗前，應讓學生明確要觀察的物理現象，著重點放在能量的轉化過程。做實驗時，要讓學生觀察清楚：滾擺下降時，位置越來越低，速度越來越大;滾擺上升時，位置越來越高，速度越來越小。再引導學生認識勢能向動能轉化，動能向勢能轉化的過程。由于有阻力，滾擺上升的最大高度將逐漸減小。對此，教學時不要明確指出，以免影響學生對動能和勢能相互轉化的理解。

　　老師展示、引導學生復述并分析實驗中觀察到的現象。開始釋放擺輪時，擺輪在最高點靜止，此時擺輪只有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少;擺輪旋轉著下降;而且越轉越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，轉動最快，動能最大;其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能逐漸轉化為重力勢能。

　　單擺實驗。

　　綜述實驗單擺和滾擺，說明動能和重力勢能是可以相互轉化的。

　　彈性勢能和動能的相互轉化。得出：動能和彈性勢能也是可以相互轉化的。

　　自然界中動能和勢能相互轉化的事例很多。

　　2. 機械能

　　動能和勢能可以相互轉化，我們把動能和勢能統稱為機械能。物體在運動時具有動能，勢能是存儲著的能量。一個物體可以有動能，也可以有勢能。如果只有動能和勢能相互轉化，機械能是守恒的。

　　想想做做：有條件的可以讓每個學生都試一試，在實踐中討論并回答問題。

　　3. 人造衛星

　　可以讓學生自學課文，了解人造衛星在環繞地球運轉時的能量轉化。重點解釋勢能的大小取決于距離地球的遠近。在近地點，勢能小，則動能大，也就是運行速度大。在遠地點，勢能大，動能就小，也就是運行速度小。

　　環節三：小結

　　請同學們總結一下，本節課你學到了哪些知識，有哪些收獲?

　　環節三：小結

　　請同學們總結一下，本節課你學到了哪些知識，有哪些收獲?

　　《機械能及其轉化》教案篇2

　　一、教學目標：

　　1、知識與技能：

　　1. 理解動能、重力勢能，知道彈性勢能。

　　2. 能用實例說明物體的動能和勢能，知道機械能包括動能和勢能。

　　2、過程與方法：

　　1. 學生通過觀察物體具有動能、重力勢能和彈性勢能的一系列物理實驗，學習觀察物理實驗現象的方法，提高觀察能力。

　　2.通過實驗探究活動，再次加深對控制變量法的認識。

　　3、情感態度與價值觀：

　　通過學習有關動能、勢能的知識及其在生活中的廣泛應用，激發學生學習物理的興趣，培養學生理論聯系實際的觀念。

　　二、教學重難點：

　　重點：探究動能、重力勢能和彈性勢能的影響因素，讓學生體驗探究的過程。難點：學生設計完成探究試驗，并交流評估各自的實驗方案

　　三、教學方法：

　　實驗法，講授法，指導閱讀法，演示法

　　四、教學實驗儀器：

　　乒乓球、沙子、小桌子、模型小汽車、銅塊、細線、木塊等

　　五、教學過程：

　　1、情景引入：

　　師：首先請同學們觀看一個現象（老師在桌子上放上一張紙和一個乒乓球，用扇子扇風，紙和乒乓球被風吹走）同學們看到了什么現象？

　　生：風把紙和乒乓球吹走了。

　　師：那么風能把火車吹翻嗎？

　　生：（一般）不能。

　　師：請同學們觀看一個新聞片段。（風吹翻火車）

　　師：對此，你們有什么看法？

　　生：太可怕了，風怎么會有如此大的力量呢？

　　2、新課教學：

　　師：那么，我們帶著疑問，走入今天的課堂。首先，請同學觀察下面四幅圖，分析一下這四幅圖中的物體有什么共同的特征？

　　生：他們都在運動。

　　師：很好，那么結合前面我們所學功的知識，這些運動的物體能不能對別的物體做功呢？像這樣，一個物體能夠做功，我們就說他具有能。能夠做的功越多，我們就說他具有更多的能。請注意，能夠做功指的是他具有的本領，能不能確定他一定正在對別的物體做功呀？不能！！！像剛剛那樣的四個物體，是由于運動而具有對其他物體做功的能力，我們把這種能稱為動能。那同學們能不能從生活實際中找到具有動能的物體呢？

　　生：……

　　師：其實，我們判斷一個物體是否具有動能，主要是看這個物體是否在運動。那么，下面，我們一起來看看這輛運動的.公交車發生了什么事情？（看視頻）剛剛的視頻中發生了什么事情呢？

　　生：公交車將小汽車撞飛出去了！

　　師：我這里也有一輛小汽車，（拿著道具模型）現在它也在運動，如果是這輛小汽車裝上視頻中的小汽車，會把小汽車撞飛出去嗎？

　　生：不能；

　　師：那這說明，運動的物體都有動能，但是動能是不是都一樣大呀？（不是）動能有大有小，那么這個動能的大小到底與什么因素有關呢？同學們大膽的猜想一下：

　　生：猜想：（質量；體積（乒乓球和小鋼珠）；速度）

　　師：這都是我們的猜想，那要驗證我們的猜想，我們應該怎么做呢？（實驗）請同學們自己先運用自己手中的器材設計一下；

　　（控制變量法；做實驗，得出結論）

　　師：現在，老師拿出一個銅塊，放在這張桌子上，同學們會擔心，銅塊撞傷你嗎？（不擔心）那我用一根細繩將銅塊吊起來，放在你的頭上，你擔心嗎？為什么呢？

　　生：可能會回答擔心繩子斷了，砸到頭。

　　師：這個銅塊是因為動起來讓你覺得擔心嗎？不是！是因為這個銅塊被舉高了而擔心。那也就是說雖然這個銅塊沒有動起來，但是因為被舉高了也具有了做功的能力。那這種因為被舉高而具有的能就叫做重力勢能。同樣的，重力勢能有大有小，我們根據動能的探究過程來探究一下重力勢能的大小與那些因素有關！我這里有一盒沙子，在沙子上面，放上一張桌子，將一個銅塊舉高，松手，銅塊將桌子砸進沙子中，桌子陷入沙子中越深，說明這個銅塊能對桌子做更多的功，具有更多的能；反之，則不然。

　　（控制變量法；做實驗，得出結論）

　　師：通過學習，我們得出，物體由于運動或者被舉高都會具有能，由于運動而具有的能叫動能，由于被舉高而具有的能叫重力勢能。動能大小與物體的質量和運動的速度有關，而重力勢能與物體的質量和被舉高的高度有關；那我這里有根橡皮筋，現在既沒有運動也沒有被舉高，是不是就不具有能，不能對物體做功呢？看個小實驗，用橡皮筋將紙彈出去，橡皮筋能將紙彈出去，說明此時此刻的橡皮筋也具有能，但是這種能不是因為運動也不是因為被舉高，而是因為發生了彈性形變而具有的能，這種能，我們就叫做彈性勢能，由于時間關系，我們就不在課堂上討論了，只是給同學看看老師已經做過的一個實驗，同學能夠知道彈性勢能的大小也不是都一樣的，與物體發生彈性形變的程度有關。

　　重力勢能和彈性勢能總的來說都是勢能，我們把勢能和動能的合起來稱之為機械能。

　　六、課堂練習：

　　1、看圖說出圖中的物體各自具有的是什么樣的能。

　　2、運用今天所學的知識解決情景引入中風吹翻火車，滴水川石。

　　七、課堂小結：（主要小結知識和實驗方法）時間還很多的話，還可以讓同學們討論一下，通過本節課程的學習，對生活有哪些啟示：比如火車被吹翻，公交車撞飛小汽車要注意控制好速度，又比如滴水穿石，不能小覷大自然的威力等等。

　　八、課后作業：

　　《機械能及其轉化》教案篇3

　　教學目標

　　知識與技能：

　　1、知道什么是機械能，通過對一些物理現象的分析，理解動能和勢能的相互轉化。

　　2、引導學生舉例并解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能相互轉化的簡單物理現象。過程與方法：

　　1、通過對一些典型的物理現象的觀察，引導學生分析和發現其中包含的物理知識和物理原理。

　　2、培養學生用能量轉化的觀點分析問題的能力。

　　情感態度與價值觀：

　　通過閱讀“科學世界”《人造地球衛星》，結合我國航天事業的發展，對學生進行愛國主義教育。

　　教學重點：

　　動能和勢能的相互轉化。

　　教學難點：

　　機械能守恒問題、彈性勢能與動能、重力勢能的相互轉化問題。

　　學習者特征分析

　　學生剛學了動能和勢能的基本概念，能確認運動的物體具有動能，被舉高的物體具有重力勢能，發生彈性形變的物體具有彈性勢能；并了解了決定這些能量大小的因素。也就是說學生為本節課的學習有了一定的知識準備，但教者必須清醒地認識到學生對某種能量的變化的理解并不是很到位的，這恰恰是完成本節課的教學目標所必須解決的問題。對有些物理現象需用多個物理知識分析或解釋，如“滾擺、單擺最終會停下來”，我們引導學生關注的重點是動能和勢能的相互轉化問題，但現象中所涉及到的機械能守恒與損失問題，既不能回避，又不能過多糾纏，否則會喧賓奪主而影響教學目標的實現。

　　文本教材與信息技術整合點分析

　　1、文本教材惜字如金，篇幅不長，但插圖多，我們能獲取的信息量依然十分豐富，由于所涉及的物理知識較為抽象，給教者對教材的處理、整合、發揮留下了足夠的空間。

　　2、插圖是靜止的，反映的是某一物理現象的瞬間，而其過程則靠想象。我們恰恰能利用多媒體的硬件優勢和技術優勢，變靜為動，為學生呈現出物理現象的全過程。

　　3、本節課對以下幾個地方，將原文本教材進行了整合：

　�。�1）、將本章開始之前的《無處不在的能量》中的過山車主題視圖拿來為本節所用，并以視頻形式呈現，配以本章開頭的一段激情文字“滿載游客的過山車……”的朗誦音頻，既利用了教材資源，又加強了視聽效果。

　�。�2）、滾擺、單擺實驗拍攝成視頻，實際教學時先做演示實驗，學生討論分析現象時再播放視頻，這樣實驗雖然結束了，但過程依然可觀可感。

　　（3）、將《想想做做》“鐵鎖會碰到鼻子嗎”拍攝成視頻播放，有提高能見度的效果。

　�。�4）、補充皮球落地后向上反彈的內容，并將其拍攝成視頻播放：將球涂黑，球與地碰撞時會在地上留下圓形黑斑。這樣能使不易觀察到的形變以黑斑形式呈現，且將瞬時形變能長時間留存下來。

　�。�5）、制作皮球落地后反彈的動畫視頻，作為前一個視頻的補充，使學生能進一步看清全過程。

　�。�6）、課后《動手動腦學物理》的第6題，若布置給學生做，由于條件的限制很難落實，現場演示，又耗時過長，將教者的實驗以視頻形式播放，既能讓學生看到圓筒斜向上滾的奇特現象，又提高了學習效率。

　　（7）、制作衛星沿橢圓形軌道運行的動畫視頻，方便學生分析動能和勢能的相互轉化。

　�。�8）、從網上下載蹦極和蹦床的視頻，作為課堂鞏固練習的素材。

　　教學方法與教學策略分析

　　1、通過實驗、視頻、動畫為學生認識和分析動能與勢能的'相互轉化提供直觀感性材料。

　　2、為學生提供一種分析動能和勢能相互轉化的思維模式：高度形變高度或速度通俗總結就是：高度換速度，形變換兩“度”（即高度和速度）。

　　具體程序如下：

　�。�1）、觀察：看確定對象的運動速度、離開地面的高度、形狀是否發生變化。

　　（2）、分析：動能和重力勢能——質量一定時，若速度增大了，則高度肯定降低了。速度增大則意味著動能增大了（問：增大的動能哪里來？），若高度降低了，則意味著重力勢能減小了（問：減小的重力勢能哪里去了？）。又如物體的形變程度增大了，則意味著彈性勢能增大了，而這又是以物體運動速度的減小或離開地面的高度的減小為代價的。

　�。�3）、結論：速度增大，動能增大；高度降低，重力勢能減小，此時是重力勢能轉化為動能，反之是動能轉化為重力勢能。形變發生（或增大）則彈性勢能增大，此時是動能或重力勢能轉化為彈性勢能。

　　通俗的解釋就是：以高度的降低換取速度的增加，反之亦然，以高度的降低或速度的減小來換取物體形變的發生或增大，反之亦然。

　　3、利用多媒體教學的優勢為學生提供資源支持，加大容量，增加練習機會，感悟不同

　　《機械能及其轉化》教案篇4

　　教學過程

　　一、導入新課：

　　1、呈現課題

　　2、播放過山車視頻：驚險刺激的場面，配以激情旁白（內容取自教材），給學生以強烈的

　　視覺沖擊和心靈震撼，激發學生興趣，引發學生思考。

　　3、回憶再認（知識遷移）：動能的物理意義、影響動能大小的因素；重力勢能的物理意義及影響因素；彈性勢能的物理意義及影響因素。

　　二、進行新課：

　　1、機械能

　　引導學生回憶：我們以前學習過哪些能量？曾經接觸過哪些能量名詞？

　　動能和勢能統稱為機械能。

　　小結：機械能是能量大家族中的一員，在國際單位制中的單位是：焦耳（j）。

　　2、動能和重力勢能之間的相互轉化

　�。�1）、演示滾擺實驗

　　引導學生觀察，提出問題：你看到了什么現象？為什么滾擺下降后又自動上升？引導學生分析

　　播放滾擺實驗視頻，引導學生重點關注三個要素：滾擺質量、滾擺的運動速度、滾擺離開地面的高度。并注意在全過程中哪些因素變了，哪些因素沒變？

　　討論：沒變的是質量

　　變化的是——速度、高度。

　　兩個過程：a、下降：質量不變。

　　現象：離開地面的高度減小，下降速度增大。

　　分析：離開地面的高度減小則重力勢能減小了；下降速度增大了則動能增大了。結論：增大的動能是由減小的重力勢能轉化而來的，即此過程是重力勢能轉化為動能。

　　在這里隱含了能量既不會無緣無故消滅，也不會無緣無故創生的思想。

　　b、上升：質量不變。

　　現象：離開地面的高度增大了，但上升的速度減小了。

　　分析：離開地面的高度增大了則說明重力勢能增大了，而上升速度的減小說明動能減小了。

　　結論：增大的重力勢能是由減小的動能轉化而來的，即此過程是動能轉化為重力勢能。

　　小結：在這里為學生分析類似現象提供了一個模式：

　　a、某種能量的增減是因為能的轉化導致。

　　b、在能的轉化過程中，動能的增減由速度的變化引發，重力勢能的增減是由物體與參考面的高度變化引發，同理，彈性勢能的增減是由物體的彈性形變程度增大或減小而引發。

　�。�2）、演示單擺實驗并播放視頻。

　　引導學生根據以上模式分析能量的轉化。

　�。�3）、引導學生觀看教材插圖15.5----2甲、乙、丙

　　討論、分析能的相互轉化。

　　3、《想想做做》

　　播放視頻，分析能的轉化。

　　提出問題：鐵鎖擺回時會碰到鼻子嗎？不會！

　　其實這個問題很好回答，因為學生看到了實驗事實。我們所關注的重點是為什么

　　沒有碰到鼻子？

　　引導學生分析：鐵鎖會與空氣摩擦，受到空氣阻力的作用，一部分動能或重力勢能轉化成了

　　空氣和鐵鎖的內能，總的機械能損失了一些（不守恒）。

　　這樣就不難解釋滾擺和單擺為什么最終會停下來的原因了————滾擺、單擺與空氣之間有摩擦，滾擺的擺軸與懸線之間也有摩擦，機械能有一部分轉化成了其他形式的能，總量有所減少。

　　教材118頁最后一小段：“如果只有動能和勢能相互轉化，機械能的總和不變，或者說，機械能是守恒的�！边@個“如果”表達的就是一種無任何摩擦的理想狀態。

　　告訴學生：若這個“如果”成立，則運動的滾擺、單擺就不會停止，鐵鎖擺回時也會

　　碰到（接觸到）鼻子的。（因為機械能守恒）

　　4、動能或重力勢能與彈性勢能的`相互轉化

　　播放視頻：皮球。

　　將皮球涂黑，靜止在地面上時，在地上留下一個小黑點，而從高處落下與地面碰

　　撞時，卻在地上留下了一個面積稍大的黑斑。

　　問題：黑斑說明了什么？

　　———皮球發生了形變。

　　討論皮球彈跳過程中的能量轉化關系（同時播放皮球彈跳的動畫視頻）。

　　下落：———能轉化為————能。

　　與地碰撞：————————-能轉化為————能。

　　恢復原狀彈起：————---能轉化為————能。

　　上升：————能轉化為—————能。

　　討論：皮球為什么不能彈回到原來的高度？

　　5、隨堂練習

　�。�1）、蹦極運動（播放視頻）。

　�。�2）、蹦床運動（播放視頻）。

　　（3）、過山車（回憶本節開頭的視頻）。

　　解釋以上三個過程中動能與勢能的相互轉化關系。

　　6、科學世界 ————《人造地球衛星》

　�。�1）、學生閱讀。

　�。�2）、教師介紹我國航空航天事業所取得的成就。

　　（3）、播放動畫視頻。

　　討論衛星運行過程中動能與勢能的相互轉化關系。

　　7、作業：《動手動腦學物理》的1、2、3、4、5。

　　教學小結

　　1、機械能中的動能、重力勢能、彈性勢能可以相互轉化。

　　2、分析機械能轉化的思維模式是：

　　質量、高度、形狀三因素發生了變化，則它們所對應的某種形式的能在量上就發生了增減，根據這個量的增減來確定能的轉化方向。

　　教學反思

　　1、本節課重在思維能力的訓練，而非操作能力的訓練。

　　2、用能的轉化觀念來分析物理現象，學生初學，顯然不是很適應。

　　3、本節課必須在學生非常熟悉影響機械能大小的諸多因素的背景下，方能順利地展開教學，顯然有的學生對前一節課的知識是存在欠賬的。

　　4、學生對彈性勢能與動能、重力勢能之間的相互轉化稍顯困難。

　　5、信息技術手段的運用，有效地彌補了學生在直接經驗上的不足，減緩了學生在抽象邏輯思維上的壓力。

　　《機械能及其轉化》教案篇5

　　學習目標：

　　1.理解動能、勢能的相互轉化。

　　2.能解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能之間相互轉化的簡單物理現象。

　　3.知道什么是機械能和機械能守恒

　　4.通過觀察和實驗認識動能和勢能的轉化過程。

　　重點難點：

　　理解動能和勢能的相互轉化；借些能和機械能守恒

　　器材準備：單擺、滾擺、溜溜球。

　　復習回顧：

　　我們在初二的時候就已經學習過關于能量的轉化，請回答，電燈工作的時候，能量是怎么轉化的？風力發電機工作的時候，能量是怎么轉化的？水力發電機工作的時候，能量是怎么轉化的？電動機工作的時候，能量是怎么轉化的？

　　1．電燈：能— 能

　　2. 風力發電機能— 能

　　3. 水力發電機能— 能

　　4. 電動機能— 能

　　演示實驗：溜溜球扔下去不停運動，能量如何變化？

　　新課學習:

　　一、想想做做

　　1.滾擺實驗

　　動能，勢能。

　　2.分析圖15.5-2所示幾個運動中，動能和勢能的'轉化

　　甲：動能，勢能。

　　乙：動能，勢能。

　　丙：動能，勢能。

　　結論：動能和勢能。

　　3. 機械能

　　機械能的定義：和之和。

　　機械能守恒的條件：。

　　4．做教材P118頁圖15.5—3

　　5. 科學世界

　　(1) 當衛星從遠地點向近地點運動時，它的勢能，動能，速度如何變化？當衛星從近地點向遠地點運動時，它的勢能，動能，速度又如何變化？

　　(2)衛星在近地點的動能最勢能最；在遠地點的動能最，勢能最。

　　二、鞏固訓練

　　1. 一只皮球落到地上又被彈起.在此過程中，自皮球接觸地面到靜止，_______能轉化為_______能；自皮球恢復原狀到跳起，_______能轉化為_______能.

　　2. 運動員擲出的標槍在上升過程中，_______能轉化為_______能；在下落過程中，_______能轉化為_______能.

　　3. 甲、乙兩位同學各買了一只同樣大小的球.甲說：在同樣條件下，我的球比你的球彈得更高，乙要甲證明這一點，甲應當（）

　　A.將兩球向上拋起，落下后，看哪個球彈得高

　　B.將兩球向地面擲去，看哪個球彈得高

　　C.用手捏球，看哪個球較硬

　　D.在同樣高度，兩球以同樣速度落下，看哪個球彈得高

　　4. 一個小球從光滑的斜面上由靜止開始滾下，它在斜面頂端時重力勢能為100 J，當它滾到斜面的某一位置時重力勢能只有30 J了.小球減少的重力勢能哪兒去了？此時小球的機械能是多少？

　　三、課堂小結

　　本節課你學到了哪些知識，有哪些收獲？

　　四、達標檢測

　　1.物體由于而具有的能叫做動能.物體由于而具有的能叫做重力勢能；物體由于發生而具有的能叫做彈性勢能.動能和勢能統稱為 .

　　2.動能和勢能是可以相互的.如果只在二者之間發生轉化，則機械能的總和保持不變，即機械能 .

　　3.如圖為麥克斯韋滾擺，當它在最高處時，重力勢能，動能；當它由上而下滾動時，重力勢能，動能；當它到達最低處時，重力勢能，動能；當它由下而上滾動時，重力勢能，動能 .

　　4.關于機械能，下列說法錯誤的是( )

　　A.一個物體具有動能就是具有機械能 B.物體具有重力勢能就是具有機械能

　　C.物體具有彈性勢能就是具有機械能

　　D.只有當物體同時具有動能和勢能時，才能說物體具有機械能

　　5.乒乓球由高處靜止下落的過程中，它的機械能的轉化情況是( )

　　A.彈性勢能轉化為動能 B.重力勢能轉化為動能

　　C.動能轉化為重力勢能 D.重力勢能轉化為彈性勢能

　　6.跳傘運動員在空中勻速下落時，以下說法中正確的有( )

　　A.重力勢能減少，動能增加，機械能不變

　　B.重力勢能增加，動能減少，機械能不變

　　C.重力勢能減少，動能不變，機械能減少

　　D.重力勢能增加，動能不變，機械能增加

　　五、課下作業

　　動手動腦學物理 1、2、3

　　《機械能及其轉化》教案篇6

　　一、思路

　　本節教材主要介紹了：做功可以改變內能，機械能與內能的相互轉化，熱機的一般工作原理，熱值。就堂而言，主要由五個活動組成，分兩時進行.

　　第一首先通過彎折鐵絲活動從做功能改變物體的內能入手，與上一節熱傳遞改變物體內能的內容相呼應，有助于學生認識這兩種改變物體內能方式之間的異同。接著通過演示點火爆炸說明內能也可以轉化為機械能，為下面進行熱機的教學進行了鋪墊。然后重點介紹四沖程汽油機的構造和工作過程、能量轉化，而對柴油機和蒸氣機則讓學生閱讀“信息庫”，這樣做既能突出重點又能擴大學生的知識面。通過閱讀“生活物理社會”——熱機的發展歷程，展示熱機的發展對人類社會明的進程所起的積極作用，使學生了解內能的利用在人類社會發展史上的重要意義。

　　第二時通過比較質量相同的酒精、紙片充分燃燒時放熱不同，幫助學生建立熱值的概念，并指導學生從能量轉化的角度認識燃料的熱值。通過閱讀“化石燃料的燃燒和環境保護”一，讓學生認識到燃燒排放物對環境的影響，從而培養自覺的環保意識。

　　教學中采用學生實驗和演示實驗相結合、靜態圖片與動畫實驗相結合的方式，可以讓學生對物理現象的變化過程有清楚地認識，以便掌握事物變化的規律。

　　二、教學準備

　　教師：四沖程汽油機模型和

　　空氣壓縮引火儀演示、點火爆炸演示

　　學生：鐵絲

　　三、教學流程（第一時）

　　教學過程教師活動學生活動備注

　�。ㄒ唬┮搿獎撛O情境提出問題

　　師：先請同學們觀察生活中常見的兩個情景：鐵管靠在高速運轉的砂輪上，觀察到什么現象？汽車在加油站加油后在公路上行駛（錄象）

　　師：同學們有沒有想過，被高速飛輪磨下的鐵屑為什么會火花四濺？汽車加了汽油或柴油燃料后是怎樣使發動機工作的？今天的學習將為你揭開這些謎團

　　學生觀看、思考

　　使學生產生凝問，激發學習的興趣。

　　二）、新教學

　　1、學生活動-—研究做功能否改變物體的內能

　　2、演示點火爆炸——將內能轉化為機械能

　　3、內能轉化為機械能的應用——熱機

　　4、生活物理社會——熱機的發展歷程

　　師：同學們手上都有一根鐵絲，將鐵絲快速反復彎折鐵絲七八次，觸摸彎折處，你會觀察到什么現象？

　　師：鐵絲的溫度升高，說明鐵絲的內能發生了怎樣的變化？

　　師：同學們再觀察一個演示實驗——空氣壓縮引火儀

　　在玻璃筒中放入一小撮干燥的棉絮，用力迅速向下壓活塞，注意仔細觀察，你看到什么現象？

　　師：棉絮燃燒必須要達到它的著火點，從這個實驗中我們可以分析出它的溫度和內能發生了怎樣的變化？

　　師：在剛才兩個實驗中，鐵絲和棉絮增加的內能從何而？能量是如何轉化的？同學們可以討論一下。

　　師：你們還有什么方法使鐵絲的溫度升高？

　　師：同學們能否對大家所提出的各種方法進行歸類并進一步分析鐵絲的的內能從何而。

　　師：你們能再舉出一些通過做功的方式改變物體內能的實例嗎？

　　師：通過上一節學習知道熱傳遞可以改變物體的內能，通過剛才的學習知道了做功是改變物體內能的另一種方式。如果僅憑鐵絲溫度升高、內能增大這一現象，能否斷定是通過熱傳遞方式還是做功方式實現的？

　　師：事實證明：做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的。

　　師：（提出新的問題）做功可以將機械能轉化為內能，那么能否反過，通過做功將內能轉化為機械能呢？汽車發動機的動力是不是于此呢？

　　師：演示實驗——電子式火花發生器：

　　實驗方法：在透明塑料盒的底部鉆一個孔，把電子式火花發生器的放電針管緊緊地塞進孔中，打開塑料盒蓋，向盒內滴入2-3滴酒精，在將盒蓋蓋緊，撳動電子式火花發生器的按鈕，觀察發生的現象。

　　師：實驗表明：酒精燃燒后的高溫高壓燃氣對外做功，燃氣的內能減少，轉化為機械能。

　　燃料的化學能 →燃氣的內能→塞子的機械能

　　師：討論、比較空氣壓縮引火與發射瓶塞這兩個實驗，你有什么發現？

　　師：對物體做功，機械能可轉化為內能，內能增加；物體對外做功，內能可轉化為機械能，內能減少。機械能與內能之間可以相互轉化

　　師：酒精燃燒后的高溫高壓燃氣對外做功，燃氣的內能減少，轉化為機械能。這種轉化有什么應用價值？

　　師：根據這個原理，可以制造出一種將內能轉化為機械能的機器提供動力裝置。這類熱力發動機叫熱機。

　　信息快遞熱機是將燃料燃燒產生高溫、高壓燃氣的內能轉化為機械能的機器。

　　汽油機就是一種內燃式熱機（內燃機）

　　師：同學們先觀察汽油機的實物圖和構造示意圖（投影圖片）

　　師：在了解如何工作之前，先了解一下汽油機主要部的名稱

　　信息快遞部名稱：

　　汽油機工作時，活塞在汽缸里往復運動，活塞從汽缸的一端運動到另一端的`過程叫做沖程。

　　師：它是如何工作的呢？

　　演示實驗（汽油機模型）

　　師：結合動畫實驗分析汽油機的四個沖程

　　汽油機的一個工作循環由以下四個沖程組成：

　　（1）.吸氣沖程

　　進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動

　　由于缸內體積增大，壓強減小，空氣和汽油的混合物被吸入氣缸

　�。�2）.壓縮沖程

　　進氣門、排氣門關閉，活塞向上運動

　　混合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高，機械能轉化為內能。

　　（3）.做功沖程

　　進氣門、排氣門關閉，活塞向下運動

　　在壓縮沖程末，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣推動活塞做功，通過連桿帶動曲軸轉動。內能轉化為機械能。

　　（4）.排氣沖程

　　進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動

　　排出廢氣

　　師：想一想（PPT）汽油機完成一個工作循環：

　　1、活塞經歷四個沖程，分別為、、、；四個沖程循環往復，周而復始。

　　沖程是燃氣對外做功的過程；

　　2、曲軸旋轉周，活塞往復次；

　　3.壓縮沖程和做功沖程的能量轉化

　　壓縮沖程：

　　做功沖程：

　　師：在工農業生產中，常用的內燃機有汽油機和柴油機。請同學們閱讀本P51信息庫中關于“柴油機”的內容。初步比較一下汽油機和柴油機在結構、工作過程的異同點，各自的優缺點及對應的用途。

　　師：人類社會明的進步離不開科技的發展。閱讀本P45“熱機的發展歷程”

　　PPT圖片1.人類第一輛蒸汽驅動的三輪汽車 2.蒸汽機3.萊特兄弟第一次飛行的飛機 4.噴氣發動機5.火箭發動機

　　實驗

　　回答：鐵絲溫度升高，內能增大。

　　學生觀察實驗

　　回答：看到燃燒的火光

　　回答：棉絮溫度升高，內能增大。

　　回答：物體增加的內能通過做功轉化而，是機械能轉化為內能。

　　回答的方法可能有：放在火上燒、放在熱水、反復彎折、用砂皮摩擦、用鐵錘鍛打、放在太陽下曬等

　　回答并分類，教師評價。

　　熱傳遞：火上烤、放入熱水、曬太陽……→內能的轉移過程，能的形式沒有變。

　　做功：彎折、摩擦、錘打…… →機械能向內能的轉化過程，能的形式已經發生改變

　　生：回答的實例可能有：檫燃火柴、鉆木取火、拉鋸條鋸木頭時發燙、搓手取暖、隕石進入大氣層成為流星、從滑梯上滑下，臀部有灼熱的感覺、給自行車車胎打氣，氣筒壁發熱等。

　　生：不能。

　　生：討論觀察的現象，分析能量的轉化。

　　生：討論

　　生：思考

　　閱讀

　　觀察

　　識別各組成部

　　觀察并思考：

　　1、進氣門、排氣門的打開與關閉情況

　　2、活塞的運動方向

　　3、能量轉化

　　在教師指導下閱讀后進行小組討論并完成中“想一想”，并選派代表借助模型和多媒體動畫對全班同學介紹汽油機的構造和工作過程，其它同學可作補充說明。

　　完成填空

　　閱讀“信息庫”中關于“柴油機”的內容，了解汽油機和柴油機結構及工作過程的異同點。

　　閱讀本

　　（次數不能太多，否則會斷。小心燙手。）

　　板書

　　培養學生的閱讀、自學能力和語言表達、交流能力。

　　使學生初步了解熱機發展對人類社會作出的巨大貢獻，

　　四、后實踐與思考

　　1、用打氣筒給自行車輪胎打氣。打完后，摸一摸打氣筒的外壁，會發現什么現象？你能否解釋產生這現象的原因。

　　2、把打好氣的輪胎放置一段時間，使輪胎里外的溫度一致。然后將輪胎放氣，同時把溫度計的玻璃泡置于噴出的氣流中，仔細觀察溫度計的示數，你將會有驚喜的發現。如果沒有溫度計，你可以觀察噴氣嘴旁是否出現了小水珠。請你用今天所學的知識去解釋。后實踐與思考讓學生領悟到：物理自生活。養成理論聯系實際的習慣。

　　《機械能及其轉化》教案篇7

　　目標

　　1.知識與技能

　　知道做功是能量轉化或轉移的過程。

　　理解功的概念，知道使用任何機械都不能省功。

　　理解功率的概念。

　　2.過程與方法

　　通過觀察和實驗了解功的物理意義。

　　3.情感、態度與價值觀

　　具有對科學的求知欲，樂于探索自然現象和日常生活中的物理學道理，有將科學技術應用于日常生活、社會實踐的意識。

　　說明與建議

　　學生已經學過了電功、機械能，知道了一些能量的知識，“功”的講解應從能量轉化的角度入手。課本圖14.3-1中的三幅圖表示在力的作用下，物體的動能或勢能發生了變化，說明力對物體做了功。課本圖14.3-2中，物體雖然受力，但是它的動能或勢能都沒有變化，就不能說力作了功。讓學生理解做功是能量轉化的過程。

　　在第十二章“力和機械”的學習中，學生知道了使用簡單機械可以省力或者可以省距離，可先復習一下有關簡單機械的知識。

　　用手直接把物體舉高與使用簡單機械把物體舉高相同的距離，物體的勢能的'增加是一樣的，而物體勢能的增加是通過力來完成的。通過對定滑輪做功的演示、分析，得出力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積是一個不變量，給出功的定義。這里還可進一步用杠桿做演示，表明使用機械時，人們所做的功，都等于不用機械而直接用手所做的功。

　　教師也可嘗試用探究的方式來教學，向學生說明，使用任何機械都不能省功。

　　由于做功的多少表示能量轉換的多少，所以功的單位與能的單位是一樣的，都是焦耳。把一個普通大小的蘋果舉高1m，做的功大約是1J，讓學生對焦耳的大小有大致的概念。

　　想想議議

　　這個討論主要是要使學生認識功是由“力”和“在力的方向上移動的距離”兩個因素決定的。如果力沒有“在力的方向上”移動距離，力就沒有做功。在課本圖14.3-2動中，人提著桶雖然很費力，但是人的拉力沒有在拉力方向(豎直方向)上移動距離，所以人的拉力沒有做功。

　　功率

　　這里可先復習一下電功率的概念，學生已經學過了“電功率”，知道電功率表示消耗電能的快慢，也就是電流做功(電能轉換成其他能量)的快慢。課本用與速度類比的方法引入功率及其計算公式，使學生理解功率的物理意義，懂得它是一個表示做功快慢的物理量。

　　這里要強調剛才學的“功”和“功率”，與以前學過的“電功”和“電功率”的含義、單位、符號都是一樣的。

　　課本上介紹了一些功率值，意在加深學生對功率的物理意義的理解，使學生對人和一些事物的功率數值有個具體的概念，懂得功率大或小的意思是什么。

　　想想議議

　　這個討論意在讓學生了解比值的方法是物理學中一種常用的方法，在其他方面也有許多應用。在物理學中，振動次數與時間之比表示振動的快慢、熔化溫度與時間之比表示熔化快慢等;在生活中，從媒體中經�？梢月牭降慕洕鲩L率、人口增長率都表示物理量變化的快慢。

　　課本列舉了一個計算功率的例題，意在練習功和功率公式的應用，使學生加深認識功──力和在力的方向上移動的距離的乘積，功率──單位時間內所做的功。

　　動手動腦學物理