11.4 机械能及其转化 教学设计 2025-2026学年度人教版物理八年级下册

/让教学更有效 精品教案 |物理学科 11.4　机械能及其转化 【素养目标】 【知识要求】 1.知道机械能。 2.通过实验，了解动能和势能的相互转化。 3.了解水能和风能的利用。 【教学重难点】 1.正确引导学生进行实验，得出动能和势能可以相互转化的结论。 2.组织、指导学生认真观察滚摆实验并进行分析、归纳，领会机械能守恒的条件。 教学准备 滚摆、篮球、单摆等 教学过程 导入新课 观察图片：游乐场的过山车，蹦极运动。 教师提问：过山车的转轮的半径为何越来越小？蹦极玩家为什么会安全落下？ 新课讲解 一、机械能及其转化 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 实验1：滚摆向下、向上运动的过程中，动能与重力势能是如何变化的？ 实验2：篮球从空中落下再反弹到空中的过程，动能与重力势能是如何变化的？ 小组同学讨论归纳总结： （1）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。 （2）动能的增减变化要以速度的增减来判断。 （3）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。 （4）弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。 例题讲解： 【例1】如下图所示，足球以初速度v沿着凹凸不平的草地从a运动到d。下列分析正确的是（　　） A.在b、d两点动能相等 B.在a、d两点机械能相等 C.从b到c的过程机械能减少 D.从c到d的过程重力势能减少 【解析】在b、d两点时，因为高度相等，所以重力势能相等，因为摩擦力的存在，机械能会减小，所以b点的动能大于d点的动能，A选项错误。由于草地存在摩擦力，因此从a到d的过程，一部分机械能转化成其他形式的能，机械能减小，B选项错误。足球从b到c的过程中，足球和草地之间存在摩擦力，克服摩擦做功，机械能不断减小，C选项正确。足球从c到d的过程中，足球质量不变，高度增大，重力势能不断增大，D选项错误。 【答案】C 二、机械能守恒 实验3：见课本“想想做做”。 教师引导学生阅读课本，并归纳总结： 如果只有动能和势能相互转化，尽管动能和势能大小会变化，但机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。 1.机械能守恒是有条件的，只有重力做功时，机械能是守恒的。 2.在动能和势能的相互转化中，若受摩擦等阻力，则机械能的总和减少。 3.“在光滑面上”“不计空气阻力”等文字，表示没有摩擦等阻力，此时机械能总和可看作是不变的。 三、水能和风能的利用 教师引导学生阅读课本“水能和风能的利用”相关内容，归纳总结： 1.水能 （1）水流动时具有机械能，称之为水能。 （2）水能发电是指利用水轮发电机，将水的机械能转化为电能，再用输电线送到用户。 （3）建立水力发电站时，要用拦河坝将水蓄积起来，既增大了水的质量，又提高了水所处的高度，因而增大了水的机械能。 2.风能 （1）风是流动的空气，所以风具有机械能，称之为风能。 （2）风能的利用比较简单，而且不会污染环境，但是风能不稳定，也不便于存储。 （3）利用风力可以发电。 例题讲解： 【例3】从物理学的角度看，“黄河远上白云间”生动形象地表明黄河水储存着大量的　　　　能，“不尽长江滚滚来”表明长江水具有大量的　　　　能。从能量转化角度看，“水往低处流”是把　　　　能转化为　　　　能。 【解析】第一句中“白云间”说明水的水位高，即黄河水具有较多的重力势能；第二句中“滚滚来”说明水流的速度快，即具有较多的动能。 【答案】重力势　动　重力势　动 【迷津指点】水能是一种可再生能源，主要用于发电。拦河坝提高了上游的水位，使水具有较多的重力势能，水流下时重力势能转化为动能，推动水轮机转动，水轮机带动发电机发电。 板书设计 第4节　机械能及其转化 1.机械能及 其转化 2.水能与风能的利用 教学反思 　　教师先让学生复习前节所学的知 ... ...