【核心素养目标】10.4 机械能转化及其应用（教案）2024-2025学年度-沪科版物理八年级下册

第四节　机械能转化及其应用 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。 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。 通过观察和实验，探究动能和势能相互转化的规律。 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 ... ...