第F05版:探究

《机械能及其转化》案例分析

  

山西省临汾市第四中学校 陈丽娟
一、教材分析

  《机械能及其转化》是人教版八年级物理第十一章第四节的内容。它是前面所学《动能和势能》的延伸。教材由演示得出动能、势能的转化;由想想做做得出机械能守恒定律;图文并茂,符合学生认知规律。能够体现从生活走向物理,注重科学探究的新课程理念。科学世界“人造卫星”拓宽学生知识面,引导学生关注社会生活、关注科技发展。

二、教学目标和重难点

  通过本节课的学习我计划达到这样的目标让学生理解动能、势能的转化;能解释动能、势能转化的简单现象;知道机械能的概念。了解机械能守恒定律。通过观察和实验,认识动能、势能之间转化的过程。并在探究与合作学习中,培养学生热爱科学、勇于创新的精神及交流合作的团队意识。本节的重点是:动能、势能的相互转化。难点是:机械能守恒定律的理解。

三、学情分析

  学生已具有初步的探究能力、分析问题和解决问题的能力,为这节的学习打下了基础,因此我准备开展自主的、合作的、探究性的学习,充分发挥学生的主动性和创造性,自主完成学习任务,实现自我发展。我做学生学习的组织者、引导者、参与者、分享者,但学生抽象思维还不成熟,我应用演示、图片等为学生创设情景、增强直观性和形象性,实现由感性到理性的飞跃。从而达到多种教学方法的优化组合。

四、教学过程
(一)引入新课

  复习上一节的内容
  教师提问:机械能包括什么,影响它们的因素各是什么?
  学生回答,教师演示实验。
  教师提问:会有什么出人意料的现象发生吗?
  将教科书第74页所示的“罐子”沿不太陡的斜面滚下。
  教师提问:开始铁罐在斜面上具有什么能?向下滚动时具有什么能?铁罐滚动时橡皮筋有什么变化?具有什么能?
  学生思考回答:开始铁罐在斜面上具有重力势能。向下滚动时具有动能和重力势能。铁罐滚动时橡皮筋绷紧,具有弹性势能。

(二)新课讲授
1.机械能的概念

  教师提问:请同学们举出生活中同时具有动能和势能的事例。根据图片提问:飞行中的飞机具有什么能?在空中的跳水运动员具有什么能?学生思考,回答问题:飞行中的飞机具有动能和重力势能。跳水运动员具有动能和重力势能。
  给出机械能的概念。

2.机械能的转化及守恒

  教师提问:弓的弹性势能哪里去了?举高的球释放后,重力势能减小,是不是能量消失了?
  学生观看和思考:学生分析其中的能的变化,尝试回答问题。弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成箭的动能。自由下落的球,重力势能转化成动能。
  归纳得出:动能和势能能够相互转化。
  教师演示:滚摆实验。
  请学生观察滚摆的运动,思考滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的?
  观察分析高度和转动速度的变化,由此分析能量的变化。
  分析论证:滚摆下降时:速度越来越大,它的重力势能在减小,动能在不断增大,重力势能转化为动能。滚摆上升时:速度越来越小,它的重力势能在增加,动能在不断减小,动能转化为重力势能。
  教师指导学生进行实验:
  (1)指导学生做单摆实验,并在实验中观察和分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
  进行实验:在实验中观察、思考、分析,或者谈谈亲身的感受。
  单摆实验分析论证:A—B 重力势能转化为动能;B—C 动能转化为重力势能;C—B重力势能转化为动能;B—A 动能转化为重力势能
  (2)完成动能和弹性势能相互转化的例子。(例如上发条的玩具)
  (3)指导学生做教科书中的铁锁摆动的实验。实验前提问:铁锁会打到鼻子吗?
  根据实验现象回答:不能。因为铁锁在摆动的过程中,动能和重力势能相互转化,铁锁受阻力作用,铁锁部分机械能转化为其他形式的能,铁锁的机械能有损失摆不到原高处。
  教师讲授:大量事实和研究表明:如果只有动能和势能的相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总量不变。
  展示图片与提问:根据过山车的图片,请学生分析图中的过山车具有什么能?过山车为什么能够不断地翻滚?

3.水能和风能的利用

  教师展示图片或视频:请学生观看图片或者视频,认识自然界存在的机械能。
  教师讲授:水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能。
  展示:教师展示图片或者视频,表现自然界的机械能有利也有弊。
  教师提问:请学生观看图片或者视频,了解:水电站是怎样使发电机转动的,风力发电是怎样的。

(三)反馈练习

  教师提问:请学生分析“撑杆跳”运动中的能量变化。
  学生思考回答:撑杆跳高分为几个过程:撑杆时,动能转化为弹性势能;撑杆恢复时,弹性势能转化为动能;运动员上升时,动能转化为重力势能;运动员下落时,重力势能转化为动能。

(四)教学反思

  这节课以活动为主,围绕生活中的例子让学生认识动能和势能的转化,创设情景、引入新课让学生产生疑问和猜想,以触发学生思维的兴奋点,引发探究的欲望和动机、打开探究之门。
  引导学生对本节课进行小结。通过该环节为学生提供自由表达思想、观点,实现思维飞跃的舞台,同时也帮助学生养成反思的好习惯。另外我在板书中留下了空白,让学生补充完整,让理性的知识留在学生的脑海。起到此处无字盛有字的妙用。总之一切为了学生、为了学生的一切,让我们努力地去做教学的有心人。

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