【核心素养目标】 12.2 机械能及其转化(教案)2024-2025学年教科版八年级物理下册

2 机械能及其转化 素养目标 1．物理观念： (1)知道动能、势能统称为机械能。 (2)知道物体的动能和势能可以相互转化。能解释与机械能转化有关的现象，认识水能、风能。 (3)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。 (4)知道机械能及守恒的条件。 2．科学思维： (1)通过对滚摆和单摆的实验观察，推理得出机械能守恒的条件。 (2)类比各种机械能转化实例，有运用机械能转化与守恒的观点分析力学问题的意识。 3．科学探究：通过观察和实验，探究动能和势能相互转化的规律。 4．科学态度与责任： (1)知道机械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识，初步建立能源的可持续发展观念。 (2)通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养探索精神、创新思想和促进人类社会与自然和谐发展的优良品德。 教学重点和难点 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。 教学过程 情景导入 我们小时候玩过荡秋千吧，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？ 现在我们就一起来学习本节课，解答这其中的奥秘。 教学活动 一、机械能 动能和势能统称为机械能。 一个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。机械能的单位和功的单位一样，是焦耳。 提问：推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0 ，那么铅球的机械能是多少 二、动能和势能的转化 1.动能和重力势能的相互转化。　　 边演示边说明。 ( 让小球从斜槽最上端滚下 ) 小球在斜槽最上端时，重力势能最大，动能为零；在从斜槽上端滚下的过程中，重力势能不断减小，动能不断增加，到斜槽最下端时，高度最小，速度最大，也就是说重力势能最小，动能最大。所以说在从斜槽上端滚下的过程中，小球重力势能逐渐转化为动能。 举出在现实生活中重力势能和动能相互转化的例子。 　 举例：秋千、钟摆在摆动的过程中都有动能和重力势能的转化。举高的铅球在下落的过程中，重力势能也在不断转化为动能，等等。 阅读教材P115，实验探究：摆球动能和势能的转化。如图12-2-3。 把小球从B拉到位置A，松开手释放小球，观察小球从A到B，再到C过程中高度和速度的变化，分析（如图12-2-3）归纳总结。 将分析填入以下表格中。 运动过程 A→B B B→C C 动能 增大 最大 减小 最小 势能 减小 最小 增大 最大 动能和势能的转化 势能转化为动能 动能转化为势能 实验表明：动能可以转化为重力势能，重力势能也可以转化为动能，在分析时，注意影响动能和重力势能的因素如何变化，主要是高度和速度大小的变化，进而判断能的转化方向。 2.动能和弹性势能的相互转化。 边演示边说明。 弹簧水平放置 , 将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球在水平桌面上滚动。在这个过程中 能转化为 能。 说明：在一定条件下, 弹性势能和动能可以相互转化。 举出在现实生活中弹性势能和动能相互转化的例子。 3.弹性势能、动能和重力势能的转化。 边演示边说明。 将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球弹起，上升到最高处后，又落到地面。 提问：这个过程中、用手指压住小球后，弹簧被压缩，也就是产生了弹性形变，具有了 能，此时小球的动能为零；松开手后，弹簧慢慢回复到原来的形状，同时对小球做功，将小球弹起，弹簧弹性势能转化为小球的 能。 小球向上飞起后，高度越来越 ，速度越来越 ， 能转化为 能，到达最高处时动能为零， 能最大；之后又在重力的作用下往下落， 能转化为 能。 阅读教材P116，讨论交流：过山车的能量转化。如图12-2-6。 过山车从左 ... ...