【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

第十章 功与机械能 第四节 机械能转化及其应用 1.物理观念 学生能够准确理解机械能的概念，知道机械能是动能与势能之和.掌握机械能守恒的条件，以及机械能与其他形式能量之间的转化规律.能够分析简单物理系统中的机械能转化过程. 2.科学思维 培养学生运用物理原理分析实际问题的能力. 3.科学探究 通过实验观察、案例分析和小组讨论，引导学生探究机械能转化的现象和规律. 4.科学态度与责任 激发学生对物理学特别是能量转化的兴趣，培养探索自然现象的好奇心.培养学生节能减碳的环保意识，理解机械能转化在能源利用中的重要性. 重点 ：机械能的概念及其组成（动能+势能）。动能与势能的转化过程.机械能守恒的条件及其实例分析. 难点 ：理解机械能转化的条件、方向及效率.分析复杂物理系统中的机械能转化过程. 一、新课导入 ： 通过多媒体展示一些机械能转化的实例，如拉弓射箭、排球降落等，引导学生思考这些现象中能量的转化过程.提出问题“什么是机械能？机械能是如何转化的？”引出本节课的主题. 二、新知探究： 1. 机械能的概念 ：机械能是动能与势能之和，是物体因位置或运动而具有的能量. (1)演示单摆实验：让学生根据滚摆实验的描述，再分析单摆实验的现象及能量转化情况 A―→B过程中具有的能量是势能和动能，其中能量的变化是重力势能减小，动能增大； B―→C过程中具有的能量是动能和势能，其中能量的变化是重力势能增大，动能减小. (2)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. 教师进一步追问：减小的能量是消失了吗？增大的能量是创生出来的吗？动能和势能可以统称为什么能？ 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. 演示滚摆实验：观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？ 老师：滚摆运动过程中能量的转化是怎样的？ 学生：最高点时，势能最大，动能最小； 下降时，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能； 上升时，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能； 最低点时，重力势能最小，动能最大. 老师：动能的变化量等于势能的变化量. 仿照滚摆下降过程的分析，得出滚摆上升过程中，滚摆的动能逐渐转化为重力势能. （3）用课件展示篮球的运动过程，分析重力势能，动能，弹性势能之间的相互转化. 在篮球下落时，重力势能转化为动能 在接触地面时，动能与弹性势能进行转化 在上升时，动能转化为重力势能 2. 机械能守恒 老师：观察课件上的这幅图： 老师：把悬挂的单摆锁拉近自己的鼻子处静止，松开手后，摆锁向前摆去，接着又反向摆回来，你原地不动，锁会打到你的鼻子吗？自己实际试一下，想一想这是为什么？ 学生：不能打到，因为有空气阻力.如果没有摩擦等阻力，只有势能和动能的相互转化，机械能的总量保持不变，机械能是守恒的. 老师：空气中有阻力，所以机械能将改变. 教师让学生分析，在我们的日常生活中，你是否留意观察过哪些现象中存在能量转化的例子？生活中的哪些方面利用了动能和势能之间的转化？让学生走进物理的生活，体验一下. 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. 当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变.(机械能＝动能＋势能) 在没有外力做功或外力做功之和为零的情况下，系统机械能守恒. 实例分析：通过例题讲解，让学生更加理解掌握机械能守恒再物理问题中的运用. 3. 机械能的应用 ：多媒体播放水能和风能的利用视频，介绍机械能可以转化为其他形式的能量，反之亦然.如水坝发电（机械能→电能）等. 三、课堂小结： 四、课堂训练 1.下列四个实例中，机械能正在增加的是（ C ） A．蓄势待发的火箭 B．水平匀 ... ...