2020年八年级物理下册 11.4 机械能及其转化教案 (新版)新人教版 (4).doc
八年级物理下册 11.4 机械能及其转化教案 (新版)新人教版
《机械能及其转化》一、教学目标（一）知识与技能1．知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2．能通过实验或实例，认识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。
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互相转化。
（二）过程与方法1．通过观察和实验，认识动能和势能之间的相互转化的过程。
2．通过动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。
（三）情感态度与价值观1．通过水能和风能的利用，知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题。
提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识。
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。
二、教学重难点本节内容由“机械能及其转化”“水能和风能的利用”两部分构成，教学的重点是动能和势能之间的相互转化。
为了能够从能量转化与守恒的观点将动能和势能联系起来，可以让学生分析、讨论生活现象，如荡秋千、跳蹦蹦床、拍皮球等过程中物体高度、速度的变化，进而讨论动能和势能的变化情况，引出动能和势能的转化规律。
三、教学策略本节要求学生不仅要知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转化过程中遵从的规律。
教学中，以渗透机械能的转化与守恒思想为前提，加强实验，并利用动画、视频激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变化。
四、教学资源准备多媒体课件、单摆、滚摆、弹簧、小球等。
五、教学过程1、复习旧知机械能包括动能和势能、势能包括重力势能和弹性势能，动能和势能统称为机械能，机械能=动能+势能动能：物体由于运动具有的能叫做动能. （质量、运动速度）重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能.（高度、质量）弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能.（弹性形变大小） 2、新课教学观察图片中能量的相互转化一、动能与重力势能的相互转化（一）单摆动能和重力势能的转化播放视频：单摆的机械能量转化活动：观察小球的摆动 1、摆球向下摆动过程中,重力势能变小,速度变大，摆锤的动能变大,摆锤的重力势能转化为动能.2、当摆球过中点向上运动过程中,速度变小,摆球的动能变小,重力势能变大，摆球的动能转化为重力势能(二)、滚摆的动能和重力势能的转化观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？播放视频：小结：1、滚摆旋转向上运动过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能.2、滚摆旋转向下运动过程中，重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能.通过以上两个实验可以说明什么?点拨：动能和重力势能可以相互转化问：既然动能与重力势能之间可以相互转化，那么动能与弹性势能之间能否相互转化呢？二、动能和弹性势能的转化想一想：弹簧的弹性势能是如何转化为玩具老翁的动能？播放视频：拉开的弓把箭射出去的过程中，弓的弹性势能减小，箭的动能增大，弓的弹性势能转化为箭的动能.追问：上图中又是如何实现弹性势能与其他能量之间的转换的？蹦床中的能量转换：1、运动员从空中下落时：重力势能转化为动能2、落在蹦床上使蹦床变形：动能转化为弹性势能3、蹦床把人弹起：弹性势能转化为动能4、人继续上升：动能转化为重力势能（重力势能—动能—弹性势能——动能—重力势能）结论：动能和重力势能可以相互转化动能和势能可以相互转化动能和弹性势能可以相互转化机械能守恒定律：（没有能量消耗和补充）只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变. 生活中的机械能转化三、水能和风能的利用水的机械能转化为电能风的机械能可以用来发电小贴士：机械能跟其他形式的能之间也可以相互转化，比如水的机械能可以转化为电能，而在电动机工作时（如电动车的行驶过程），则会把电能转化为机械能.问：你能举出机械能和其他形式的能之间转化的例子吗？知识拓展太阳能-机械能转换20世纪初，俄国物理学家实验证明光具有压力. 阳光照射到物体表面上时会产生压强，其值约为9×10-6帕. 20年代，前苏联物理学家提出，利用在宇宙空间中巨大的太阳帆，在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进，将太阳能直接转换成机械能. 现在太阳帆的设想已经实现. 通常，太阳能转换为机械能，需要通过中间过程进行间接转换.人类已经利用机械能各能量相互转化的原理知识实现了人造卫星绕行星运行的实例.课堂小结：1．机械能的转化: 动能和势能能够相互转化.2．机械能守恒:如果没有摩擦力等阻力，当只有动能和势能互相转化时，机械能总量保持不变，机械能是守恒的.3、机械能可以与其他形式的能实现相互转化.习题巩固B1、分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化.皮球落向地面时，重力势能转化为动能；撞击地板时， 动能转化为 弹性势能，恢复形变（未离开地面）向上弹起时，弹性势能转化为动能，离开地面向上弹跳时，动能转化为重力势能.2、如图，把一金属球用细线悬挂起来，然后将它拉到A 处后放开，小球沿路线A-B-C 来回摆动，①在A C 点，小球的重力势能最大，动能为0 ②在B 点，小球的动能最大③由C 到B 的过程中，小球的速度_增大,动能增大， 重力势能_减小， 重力势能转化成动能.。
人教版2020年物理八年级下册第11章《第4节 机械能及其转化》教案
《第4节机械能及其转化》教案教学目标1.理解机械能的概念，理解各种机械能之间的相互转化，知道机械能守恒的条件。
2.了解天然的机械能——水能、风能以及人类对它们的开发利用。
3.能用机械能之间的相互转化解释日常生活中的一些现象。
4.通过观察和实验,认识动能和势能的转化过程，分析人类对机械能的实际应用。
5.通过介绍利用水能、风能发电的实例使学生认识到物理知识在实际生产、生活中得到了广泛的应用。
教学重点动能和势能的相互转化分析。
教学难点机械能守恒。
课时安排1课时课前准备课件教学过程一、导入新课讨论交流：汽车由静止起动逐渐加速的过程中，动能如何变化？汽车行驶中司机关闭油门或踩刹车时，汽车逐渐减速停止的过程中，汽车的动能又如何变化？汽车由坡底爬到坡顶的过程中，重力势能如何变化？这节课，我们就一起带着这些问题来探究学习《第4节机械能及其转化》。
（板书课题）二、自学互研（一）机械能及其转化自主阅读教材P71～72的内容，独立思考并完成：1.如图所示为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能__最大__，动能__最小__；当它由上而下滚动时，重力势能__减小__，动能__增大__；当它到达最低处时，重力势能__最小__，动能__最大__；当它由下而上滚动时，重力势能__增大__，动能__减小__。
(第1题图)(第2题图)2.如图所示，运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的__弹性势__能转化为箭的__动__能；箭在空中向上飞行的过程中，箭的__重力势__能增大，__动__能减小。
(选填“动”“重力势”或“弹性势”)3.用力向下甩溜溜球，手提悬线不动，溜溜球会上下来回运动，它上升的过程中，速度逐渐__减小__，重力势能逐渐__增大__；在下降的过程中，__重力势__能转化为__动__能。
4.如图是人造地球卫星的轨道示意图，人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中，它在近地点的动能__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)它在远地点的动能；它从近地点向远地点运行的过程中，机械能的变化情况是__不变__(选填“变大”“变小”或“不变”)的。
八年级物理下册第11章第4节机械能及其转化教案新版新人教版
第十一章第 4 节《机械能及其转变》教课设计一、教课目的（一）知识与技术1．知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
2．能经过实验或实例，认识物体的动能和势能能够相互转变。
能解说与机械能转变相关的现象。
3．经过实例认识能量能够从一个物体转移到另一个物体，不一样形式的能量能够相互转变。
（二）过程与方法1．经过察看和实验，认识动能和势能之间的相互转变的过程。
2．经过着手设计实验，勇于研究自然现象和身旁的物理道理。
（三）感情态度与价值观1．经过水能微风能的利用，知道人类如何利用机械能的转变与守恒解决实质问题。
提高运用机械能转变与守恒看法剖析力学识题的意识。
2．关怀计械能与人们生活的联系，有将机械能应用于生活的意识。
二、教课重难点本节内容由“机械能及其转变”“水能微风能的利用”两部分构成，教课的要点是动能和势能之间的相互转变。
为了能够从能量转变与守恒的看法将动能和势能联系起来，能够让学生剖析、议论生活现象，如荡秋千、跳蹦蹦床、拍皮球等过程中物体高度、速度的变化，从而议论动能和势能的变化状况，引出动能和势能的转变规律。
三、教课策略本节要修业生不单要知道动能和势能之间能够相互转变，并且要认识转变过程中遵照的规律。
教课中，以浸透机械能的转变与守恒思想为前提，增强实验，并利用动画、视频激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的要素的角度判断物体的机械能如何变化。
四、教课资源准备多媒体课件、单摆、滚摆、弹簧、小球等。
五、教课过程教课教师活动环节手持粉笔头高高举起。
发问：被举高的粉笔具不拥有能量？为何？学生回答发问后，再指引学生疏析粉笔头着落的过程。
第一提出导入新课当粉笔头着落经过某—点时，粉（5分笔头拥有什么能量？（此时既有钟）重力势能，又有动能）既而让学生比较在该地点和开端地点，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增添）学生活动学生思虑并回答设计意图从身旁的实验出发，充分调换学生参与讲堂教课的踊跃性新课教课（30分钟）在粉笔头着落的过程，重力势能和动能都有变化，指出自然界中动能和势能变化的案例好多一、机械能及其转变学生进行实验并回答给出机械能的看法，重力势能、问题：①重力势能。
2020八年级物理下册 11.4机械能及其转化教案 (新版)新人教版
2.在水(风)力发电站 ,将水(风)的机械能转化为电能。
课中作业
2、在下列过程中,物体的动能转化为重力势能的有( )。
A.从水坝上流下来的水B.汽车沿斜坡匀速向上行驶
C.乒乓球触地后向上弹 起时
D.斜向上抛出的垒球,当它在上升阶段时
学生讨论、发言,教师引导并纠错。
小结2
结论:动能、弹性势能可以相互转化
课中作业
1、上紧发条的玩具车在水平桌面上开始跑动时( )。
A.弹性势能减小,动能增大B.弹性势能增大,动能减小
C.弹性势能不变,动能减小D.弹性势能减小,动能不变
环
节
三
三、机械能的转化及守恒
1.动能和势能能够相互转化
学生在实验中观察、思考、分析,或者谈谈亲身的感受。
一、动能和重力势能间的转换
实验一
课本71页“想想做做”
1 、器材:滚摆
2、操作 :上下滚动(表演者边表演边说做了什么)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?并填空。
通过学生讨论填空加深理解.观察分析高度和转动速度的变化,由此分析能量的变化。这个实验可视性好,通过高度和转动速度可以看到动能和势能的变化。
课中作业
1、看图填空
飞行中的飞机具有能和能。
离开跳板的跳水运动员具有能和能.
2、请回答:
什么是机械能?找出三者的等量关系
环
节
二
实验中观察什么?
1、相同质量的物体,速度越大,动能越大.所以,通过观察速度的变化,判断动能的变化.2、相同质量的物体,高度越大,重力势能越大.所以,通过观察高度的变化,判断重力势能的变化.3、物体弹性形变越大,弹性势能越大.所以,通过观察弹性 形变的变化,判断弹性势能的变化.
人教版物理八年级下学期11.4《机械能及其转化》教学设计
3.教师提出问题：“动能和势能之间是否存在某种联系？它们是如何相互转化的？”激发学生的求知欲，为接下来的学习打下基础。
（二）讲授新知
1.教师详细讲解机械能的概念，包括动能、重力势能和弹性势能，并通过图示和动画，让学生更加直观地理解这些概念。
5.撰写一篇关于机械能转化的科普短文，要求：内容充实，语言简练，图文并茂，适合向八年级同学普及机械能转化的知识。
作业提交时间：下周三上课前。
注意事项：
1.同学们在完成作业时，要注意查阅相关资料，确保所列举实例、设计实验的科学性和准确性。
2.家庭小实验和创意实验的设计要注重安全，避免使用危险物品。
3.在撰写科普短文时，注意运用所学知识，用生动形象的语言阐述机械能转化的过程，提高同学们的阅读兴趣。
1.学生对动能、势能概念的理解程度，注意引导他们从生活实例中提炼物理规律。
2.学生在数学运算和公式应用方面的能力，适时给予指导和练习，提高他们解决实际问题的能力。
3.学生在小组合作中的参与度和交流能力，鼓励他们积极发表观点，培养团队协作精神。
4.学生对能量守恒观念的认识，通过实例和实验，引导学生树立正确的能量观念。
3.组织小组讨论，培养学生的合作精神和交流能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。
4.设计不同难度的练习题，巩固所学知识，使学生在实践中掌握物理规律。
（三）情感态度与价值观
1.培养学生对物理现象的好奇心和探索精神，激发学生学习物理的兴趣。
2.培养学生尊重客观事实、严谨求实的科学态度，使学生认识到科学研究的价值和意义。
2.讲解动能与速度、质量的关系，以及重力势能与高度、质量的关系，引导学生运用数学知识推导相关公式。
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2021年八年级物理下册11.4机械能及其转化教案〔新版〕新人教版教学过程设计过程分析：下降时：重力势能逐渐减小,动能逐渐增大, 重力势能转化为动能.上升时：动能逐渐减小,重力势能逐渐增大, 动能转化为重力势能.一、动能和重力势能可以相互转化♦探究活动2:分析下面几个运动中,物体动能、重力势能的转化.实例1 :单摆.实例2: “碰撞球〞实例3: “过山车〞相互的转化.思考、交流、分析分析、交流分析、交流思考、分析、交流思考、分析、通过实例分析,让学生体会动能和重力势能之间可以发生相互的转化.学以致用学以致用创设情境,引导学生分析能量之间二、动能和弹性势能可以相互转化♦探究活动3:请同学们用弹弓将橡皮弹射出去,在弹射的过程中动能和弹性势能是如何变化的.♦探究活动4:分析下面几个运动过程中,物体动能、弹性势能的转化.实例1 :撑杆跳实例2:蹦床分析：动能和重力势能、弹性势能之间可以发生相互转化.三、机械能1 .定义：动能与势能统称为机械能.♦探究活动5:请同学们观察滚摆的运动 ,在滚摆运动的过程中机械能是如何变化的.2.机械能守恒：只有动能和势能的相互转化.四、水能和风能的利用交流分析、交流分析、交流分析、总结思考、观察、交流的变化.通过实例分析,让学生体会动能和弹性势能之间可以发生相互的转化.通过机械能概念的得出,使学生体会物理概念的建立过程.通过已经建构的物理概念,重新再现物理情景,引发学生思考.流动的水形成水流,流动的空气形成风,从能量的角度来看,自然界的流水和风都具有 大量的机械能,是天然的资源,我们的祖先很 早就开始利用水能和风能了.人们修建拦河坝来提升上游的水位, 在坝底安装水轮机,发电机装在水轮机的上面,它 们的轴连接在一起,水轮机带动发电机发电.风吹动风车,可以带动发电机发电.单个 风力发电机的输出功率较小,在风力资源丰富 的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发 电机,组成“风车田〞,联在一起供电.1 .被踢向高处的足球,从它离开脚上升到最 高点的过程中,它的 能逐渐减小,能逐渐增大,在这一过程 能转 化为 能.2 .跳伞运发动在 “中华第一高楼〞一一上海金茂大厦进行跳伞.运发动从345 m 的高度跳下,下落一段时间后翻开降落伞做匀速直线 运动.三、稳固练习思考、练习。
八年级物理下册(人教版)11.4机械能及其转化教学设计
3.教学过程：
-动能：通过运动员撑杆跳高的例子，解释动能的概念，给出动能的表达式。
-重力势能：以小球从高处下落为例，讲解重力势能的概念，给出重力势能的表达式。
-弹性势能：通过弹簧振子的振动，阐述弹性势能的概念，给出弹性势能的表达式。
（三）学生小组讨论
1.教学活动设计：将学生分成若干小组，每组讨论一个生活中的实例，分析其中的机械能转化过程。
2.讨论主题：如自行车下坡、跳水运动员起跳等。
3.教学方法：引导学生运用所学知识，通过小组合作、讨论交流，分析实例中的能量转化过程。
4.教学过程：
-学生根据所学的机械能概念和表达式，分析实例中的能量转化。
4.采用小组合作和讨论交流的形式，培养学生的团队协作能力和科学探究精神。
-分组讨论：“如何提高自行车下坡时的速度？”让学生在合作中发现机械能转化的规律，并学会将其应用于实际问题的解决。
5.设计具有梯度性的练习题，巩固学生对机械能及其转化的理解和应用。
-从基础的计算题到综合应用题，逐步提升难度，帮助学生扎实掌握所学知识。
4.拓展阅读：推荐阅读与机械能及其转化相关的科普文章或视频，了解该领域的前沿动态和实际应用，提高学生的科学素养。
5.观察日记：鼓励同学们在日常生活中关注身边的物理现象，记录下所见所闻，尝试运用所学知识进行解释，培养观察力和实践能力。
6.家庭实验：请同学们在家中尝试完成以下小实验，观察并记录实验现象：
-利用弹簧测力计测量不同高度下落的物体所受的重力，探讨重力势能与高度的关系。
-搭建一个简单的斜面，让小球从高处滑下，观察小球的运动速度和距离，分析动能与势能的转化。
4.学生在小组合作学习中，能够发挥团队精神，但在表达个人观点和总结规律方面，部分学生可能存在困难，需要教师关注并给予指导。
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《机械能及其转化》本节要求学生不仅要知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转化过程中遵从的规律。
教学中，以渗透机械能的转化与守恒思想为前提，加强实验，并利用动画、视频激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变化。
1、理解动能、势能的相互转化。
2、能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。
3、知道什么是机械能和机械能守恒4、通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。
教学重点：理解动能和势能的相互转化；解析能和机械能守恒教学难点：能根据具体情况分析动能，重力势能及弹性势能如何转化；判断机械能是否守恒。
多媒体课件、单摆、滚摆、弹簧、小球等。
1、 复习：动能和势能及其与什么因素有关2、引入新课（1）思考：溜溜球在往下甩动的过程中，溜溜球为什么会返回来啊？学生讨论交流（2）根据上节课学习的知识回答下列问题：a动能的大小与那些因素有关？b重力势能的大小与那些因素有关？c弹性势能的大小与那些因素有关？d如何判断一个物体的动能、重力势能、弹性势能的大小的变化？学生思考、讨论交流：汽车由静止起动逐渐加速的过程中，动能如何变化？汽车行驶中司机关闭油门或踩刹车时，汽车逐渐减速停止的过程中，汽车的动能又如何变化？汽车由坡底爬到坡顶的过程中，重力势能如何变化？3、师生探究（1）机械能学生看书回答：什么是机械能？（动能和势能的总和叫做机械能。
机械能的单位是焦耳，简称焦，用符号J表示。
）（2）机械能及其转化师生探究：动能与重力势能的转化<1>出示滚摆实验：思考：a、滚摆在下降时，动能与重力势能是如何变化的？b、滚摆在上升时，动能与重力势能是如何变化的？学生讨论交流：说明判断的方法！教师小结：开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。
摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降，而且越转越快，其动能越来越大。
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讨论：既然动能和重力势能之间可以相互转化，那么动能和弹性势能之间可以相互转化吗？
实验3：在水平槽里竖立一个弹簧片，它的下端固定，让木球从斜槽滚入水平槽，撞击弹簧片，观察木球与弹簧片的碰撞过程，并思考其中能的转化。
甲
教师归纳：动能和弹性势能之间可以相互转化。
解释在拉弓射箭的过程中弓和箭的能量是如何转化的？你能举出些其它例子吗？
激发学生的好奇心和求知欲
在原有知识的基础上引入新知识，便于学生理解。
使学生初步形成能量转化的意识
教学内容及教师活动
学生活动
设计意图
仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。
实验2：单摆实验。分析摆锤能量的转化。
由上述实验可以得出：动能和重力势能之间可以相互转化。 你能举几个类似的例子吗？
教
学
反
思
关心机械能与人们生活的联系，有将机械能知识应用于日常生活的意识。
教学重点
动能和势能的转化。
教学难点
机械能守恒的理解。
教学用具
滚摆、单摆、动能与势能互化演示器、斜面、弹簧片等
教 学 过 程 设 计
教学内容及教师活动
学生活动
设 计 意 图
情境引入
引言：人造卫星我们已经听说过，你想对它有进一步的了解吗？看书119页科学世界。
机械能及其转化
课 题
课 型
新 授
教
学
目
标
知识
技能
1、知道机械能包括动能和势能，能用实例说明动能和势能之间可以互相转化，能解释有关动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的简单现象。
2、初步理解机械能守恒的含义。
过程
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11.4 机械能及其相互转化一、教学目标1、知识与技能（1）知道机械能包括动能和势能，能用实例说明动能和势能间的互相转化。
（2）能解释有关动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的简单现象，初步理解机械能守恒的含义。
（3）了解水能和风能的应用。
2、过程与方法（1）学生通过观察和动手做物体具有动能、重力势能和弹性势能的一系列物理实验，学习观察物理实验现象的方法，提高观察能力。
（2）通过观察和实验，培养学生运用能的转化知识分析有关物理现象的能力。
（3）培养学生从能量观点分析问题的意思。
3、情感态度与价值观（1）通过学习有关动能、势能及其相互转化知识的广泛应用，激发学生学习物理知识的兴趣，培养学生理论联系实际的观念。
（2）通过机械能及其相互转化的知识的学习，使学生逐步认识事物之间都是相互联系和可以相互转化的观点。
二、课时安排2课时三、教学重点机械能的概念、动能和势能的相互转化的理解。
四、教学难点对机械能守恒的认识。
五、教学过程（一）导入新课【图片展示】满载游客的过山车，从轨道的了高端飞驶而下，时而上下翻腾，时而左摇右摆……【提出问题】你知道过山车的速度为什么有那么多的变化吗？你知道过山车为什么能够到时达大回环的最高处吗？过山车运动既有重力势能，又有动能，且重力势能和动能都有变化，指出自然界中动能和势能变化的事例很多。
（二）讲授新课1.机械能及其转化一个物体即可以有势能，又有动能。
如：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师演示：上抛一小球。
（引导学生观察小球在上升和下落过程中高度、速度变化情况，且讨论其动能、势能的变化情况。
）学生五人一组热烈讨论，共六组。
师任选一组来回答。
六组学生代表答：对于同一物体，小球而言，小球在上升过程中，速度越来越小，其动也在减小，但其上升高度增加，所以势能在增大。
动能和势能相互转化。
（注其余各组同学对该同学所说都予以认可）师给出定义：机械能的概念，重力势能、弹性势能统称为势能，动能、势能统称为机械能。
八年级物理下册 11.4 机械能及其转化教学设计 (新版)新人教版
思考
基于观看的内容思考问题。
提高学生合理利用能源、保护环境的意识。
课堂小结
教师活动
学生活动
设计意图
小
结
总结
什么是机械能？
什么叫做“机械能守恒”？
聆听，总结
反馈练习
教师活动
学生活动
设计意图
练
习
引导学 生讨论
试从能量角度分析“不尽江河滚滚流，流的都是煤和油”中的道理。
讨论
第十一章 第4节 机械能及其转化
教
学
目
标
（一）知识与技能
1．知道什么是机械能；
2．理解动能和势能的转化，机械能守恒；
3．能的利用。
（二）过程与方法
通过体验和观察，了解机械能的转化，及机械能与其他形式能的转化。
（三）情ห้องสมุดไป่ตู้·态度·价值观
渗透合理利用能源、保护环境意识的教育。
重点
难点
教学重点、难点：理解动能和势能的转化。
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
展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。
板书
2．在水（风）力发电站，将水（风）的机械能转化为电能。
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。
观看
了解机械能与其他形式能的转化。
观看，思考分析
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？
观看和思考
学生分析其中的能的变化，尝试回答问题。
完成练习
观察分析高度和转动速度的变化，由此分析能量的变化。
八年级物理下册 11.4 机械能及其转化学案( 新版)新人教版
1机械能及其转化【学习目标】1．能知道机械能的概念2．能判断机械能的三种表现形式及相互转化【学法指导】⑴首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素──看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
（4）水能、风能是自然界具有巨大机械能的天然资源。
【温故导入】1．物体的_________越大，_____________越大，其动能越大。
2．物体的_________越大，_____________越大，其重力势能越大。
3．物体的_______________ 越大，其弹性势能越大。
4．把一只粉笔向上抛出，粉笔在上升过程中，动能 ，重力势能 ；粉笔在下降过程中，动能 ，重力势能 。
【新知导学】一、机械能1.__________和_________统称为机械能。
2.物体具有机械能的三种情况：①只具有动能，例如：②只具有势能，例如：③既有动能又势能，例如：3.机械能、动能、势能三者的关系二、动能与势能的相互转化1．动能与重力势能的相互转化：（1）观察图11-4-1滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的。
滚摆从高处松手下落过程中，动能_______，重力势能______，_________能转化为___________能；下落至最低点后上升过程中，动能_______，重力势能______，_________能转化为___________能；循环多次后，滚摆静止。
整个过程中，滚摆的机械能（动能与重力势能的总和）____________。
图11-4-1机械能 动能势能重力势能弹性势能（2）课本P71想想做做2，小球从A点运动到B点时,______能转化为_______能；从B点运动到C点时,_____能转化为______能；从C点运动到B点时,______能转化为_______能；当小球运动到________位置时,动能最大.2．动能与弹性势能的相互转化：观察课本P71图11.4-1，有几次能量转化？你能分析蹦床运动过程能量的转化过程吗？③在此实验中,机械能的总量守恒吗?如果不守恒,它有什么变化?大量研究表明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的。
人教版2020年物理八年级下册第十一章《第4节机械能及其转化》教案
教案：人教版2020年物理八年级下册第十一章《第4节机械能及其转化》一、教学内容1. 理解机械能的概念，掌握机械能的计算方法。
2. 掌握动能、势能、机械能之间的关系。
3. 了解能量守恒定律，理解机械能与其他形式能量的转化。
4. 通过实例分析，培养学生的实际问题解决能力。
二、教学目标1. 让学生掌握机械能的概念和计算方法，能够运用机械能的知识解决实际问题。
2. 通过本节课的学习，培养学生对物理学科的兴趣，提高学生学习的积极性。
3. 培养学生运用科学的方法进行观察、思考、分析和解决问题的能力。
三、教学难点与重点重点：机械能的概念、计算方法以及机械能与其他形式能量的转化。
难点：能量守恒定律的理解和应用，以及如何将机械能的知识运用到实际问题中。
四、教具与学具准备教具：黑板、粉笔、PPT、视频播放设备。
学具：课本、练习册、笔记本、文具。
五、教学过程1. 实践情景引入：通过一个生活中的实例，如电梯上升或下降的过程，引入机械能的概念。
让学生观察和思考，在这个过程中，物体的动能和势能是如何变化的？2. 知识讲解：（1）讲解机械能的概念，阐述动能、势能、机械能之间的关系。
（2）讲解能量守恒定律，并通过实例说明机械能与其他形式能量的转化。
3. 例题讲解：选取一道典型例题，如一个物体从高处下落的过程，讲解如何运用机械能的知识解决问题。
4. 随堂练习：让学生独立完成练习册上的相关题目，检验学生对机械能知识的掌握程度。
5. 课堂小结：六、板书设计1. 机械能的概念及计算方法。
2. 动能、势能、机械能之间的关系。
3. 能量守恒定律及机械能与其他形式能量的转化。
七、作业设计作业题目：1. 解释机械能的概念，并说明动能、势能、机械能之间的关系。
2. 根据能量守恒定律，分析一个物体从高处下落的过程中，机械能是如何转化的。
3. 完成练习册上的相关题目。
作业答案：1. 机械能是指物体由于运动和位置而具有的能量。
动能与物体的质量和速度有关，势能与物体的质量和高度有关。
2019_2020学年八年级物理下册11.4机械能及其转化教案(新版)新人教版
第4节机械能及其转化导入一:如图所示,小朋友在玩荡秋千,当被推动几下后,秋千就会荡起来,秋千荡得越高,感觉到荡的过程速度就越大.荡秋千的过程中,小朋友的动能和势能是如何变化的?导入二:手持粉笔头高高举起.提问:被举高的粉笔头具不具有能量?为什么?学生回答提问后,再引导学生分析粉笔头下落的过程.首先提出当粉笔头下落路过某一点时,粉笔头具有什么能量?(此时既有重力势能,又有动能)继而让学生比较在该位置和起始位置,粉笔头的重力势能和动能各有什么变化?(重力势能减少,动能增加) 在粉笔头下落的过程,重力势能和动能都有变化,指出自然界中动能和势能变化的事例很多.[设计意图]从身边的实验出发,充分调动学生参与课堂教学的积极性.导入三:教师利用事先准备好的演示器材,请两个同学配合,指导他们完成一个小游戏,让同学们认真观察并思考游戏里面的科学道理.如图,将小钢球或铁锁固定在细线的一端,细线的另一端系在铁架台上,使小钢球与细线形成一个摆.让一个同学靠近铁架台,头稍低,另一同学把小钢球由该同学的鼻子处释放,小钢球(铁锁)摆动过程中能否碰到该同学的鼻子,提醒注意安全,并思考其中的科学道理.导入四:多媒体展示过山车的动画过程.画面上出现:过山车从很高的轨道一侧的顶端释放,不断地加速向下运动,越过圆环轨道的最高点,最后冲上轨道的另一侧.在学生观看过山车的同时,教师提醒学生分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况.思考:过山车为什么要从很高的轨道一侧的顶端释放?说明:教师不对学生的回答做评判,只告诉学生,要回答这个问题,需要学习本节课的内容.引出本节课的课题:机械能及其转化.一、机械能及其转化思路一给出机械能的概念,重力势能、弹性势能统称为势能,动能、势能统称为机械能.物体具有的机械能等于动能、势能两种能量之和.[知识拓展]能量的种类很多,如太阳能、电能、原子能等,而机械能是与物体的机械运动情况有关的一种能量,单位跟其他形式的能量单位相同,都是焦耳(J).之所以把动能、势能统称为机械能,是因为动能和势能可以相互转化,滚摆和单摆是动能和势能可以相互转化的常见实例.下面通过实验分析实例中动能和势能是如何相互转化的?1.探究活动一:如图所示,将滚摆卷起后释放,让学生观察分析:①滚摆在最高处时具有什么能?②释放后观察滚摆的高度、速度、质量的变化,分别分析滚摆下降和上升过程中动能、势能的变化情况.③动能和重力势能之间是否可以相互转化?学生进行实验并回答问题:①重力势能.②下降时:质量不变、高度变小、速度变大、重力势能变小、动能变大,减小的重力势能变成了动能.上升时:质量不变、高度变大、速度变小、重力势能变大、动能变小.减小的动能变成了重力势能.③动能和重力势能之间可以相互转化.[设计意图]让学生参与实验探究.在实验中获取知识,增长本领.2.探究活动二:如图所示,将单摆的摆球置于A处,然后释放.摆球就可以在A,C之间来回摆动.①摆球在哪些位置高度最高?②摆球在哪些位置速度最大?③分析摆球从A~B运动过程中,动能、势能的变化情况.④分析摆球从B~C运动过程中,动能、势能的变化情况.学生进行实验并回答问题:①摆球在A,C处高度最高,具有的重力势能最大.②摆球在B处速度最大,具有的动能最大.③摆球从A~B运动过程中,重力势能不断减小,动能不断变大,是重力势能不断转化为动能.④摆球从B~C运动过程中,重力势能不断增大,动能不断减小,是动能不断转化为重力势能.总结:动能和重力势能可以相互转化.3.探究活动三:(1)手持着木球将弹簧片推弯,而后突然释放木球,观察到什么现象?在此过程中,涉及哪些能量的转化?(2)按下图进行实验:让木球从斜槽上端滚下,观察木球碰击弹簧的过程.分析图中,木球从甲→乙图和乙→丙图能量转化的过程.学生进行实验并回答问题:(1)观察到木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动.在此过程中,弹簧片的弹性势能转化为木球的动能.(2)从甲→乙图中,木球的动能转化为弹簧的弹性势能.从乙→丙图中,弹簧的弹性势能转化为木球的动能.这说明动能和弹性势能可以相互转化.[设计意图]通过精心设计的问题,激活学生的思维,提高学生参与课堂教学的积极性和有效性.4.回顾滚摆实验后思考:①滚摆上下运动的过程中机械能总量有什么变化,为什么?②滚摆机械能总量减小的原因是什么?如果没有摩擦和空气阻力,机械能的总量还会不会变化?学生讨论回答:①滚摆上升的最大高度越来越小,说明滚摆具有的机械能总量不断减小.②滚摆机械能总量减小的原因是摩擦和空气阻力.如果没有摩擦和空气阻力,机械能的总量不会变化.总结:在动能和势能相互转化的过程中,如果没有摩擦和空气阻力则机械能的总量保持不变,这就是机械能守恒定律.思考:乒乓球落地后又弹起来,为什么达不到原来的高度,能量是怎么转化的?介绍人造地球卫星在运行过程中发生动能和势能的相互转化.思考:①卫星运行过程中机械能是否守恒?②卫星从近地点向远地点运动时重力势能、动能、速度分别怎么变化?③卫星在什么时候动能最大?什么时候重力势能最大?学生思考后回答:①守恒,因为卫星在太空运行,没有空气阻力,只有动能和势能之间的相互转化.②重力势能增大,动能减小,速度减小.③在近地点时动能最大,在远地点时重力势能最大.[设计意图]人造地球卫星涉及机械能的转化和守恒,可以拓宽学生视野.思路二1.机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.一个物体可以既有动能,又有势能.多媒体展示:从高处下落的苹果,速度越来越快,用频闪摄像机摄下它下落的过程,如图所示.提出问题:被举高的苹果具不具有能量?为什么?学生活动:学生回答提问后,再引导学生分析苹果下落的过程.首先提出,当苹果下落到某一点时,苹果具有什么能量?(此时既有重力势能,又有动能)继而让学生比较在该位置和起始位置,苹果的重力势能和动能各有什么变化?(重力势能减少,动能增加) 在苹果下落的过程,重力势能和动能都有变化,自然界中动能和势能变化的事例很多,下面我们共同观察滚摆的运动,并思考动能和势能的变化.2.动能与重力势能的相互转化实验1:用细线把小球系好,吊在天花板上,做成如图甲所示的单摆.将单摆拉至A点处,松手,让单摆自由摆动.发现单摆从A点运动到B点的过程中,速度越来越大,从B点运动到C 点的过程中,速度越来越小.实验2:把一个滚摆悬挂起来,如图乙所示,用手捻动滚摆使悬线缠在轴上,滚摆升高到最高点,松手,发现滚摆下落的过程中,速度越来越快,滚摆上升的过程中速度越来越慢.问题研讨问题1:单摆从A点运动到B点,C点的过程中,动能和重力势能是如何变化的?又是如何转化的呢?答:.问题2:滚摆在下落、上升的过程中,动能和重力势能是如何变化的?又是如何转化的呢?答:.学生活动:交流讨论,思考回答.(1)单摆从A点运动到B点的过程中,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能;单摆从B点运动到C点的过程中,动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能.(2)滚摆在下落的过程中,动能变大,重力势能变小,重力势能转化为动能;滚摆上升的过程中,动能变小,重力势能变大,动能转化为重力势能.知识归纳:在一定的条件下,物体所具有的动能和重力势能可以相互转化.友情提示:在动能和势能的相互转化过程中,一种形式的能减少,另一种形式的能增加,减少的那种形式的能转化为增加的那种形式的能.3.动能与弹性势能的相互转化实验3:如图所示,在水平槽里竖立一个弹簧片,让木球从斜槽滚入水平槽,撞击弹簧片.观察到木球接触、碰撞弹簧片的过程中,木球的速度越来越慢,弹簧片弯曲程度越来越大;木球被弹簧片弹回的过程中,木球的速度越来越快,弹簧片弯曲程度越来越小.问题研讨问题1:在木球与弹簧片接触、碰撞和被反弹的过程中,动能和弹性势能是如何变化的?又是如何转化的呢?答:.问题2:由上面的实验,你能得出什么结论?答:.学生活动:交流讨论,思考回答.(1)在木球与弹簧片接触、碰撞的过程中,木球的动能减小,弹簧片的弹性势能增大,木球的动能转化为弹簧片的弹性势能.被反弹的过程中,弹簧片的弹性势能减小,木球的动能增大,弹簧片的弹性势能转化为木球的动能.(2)动能和弹性势能能够相互转化.实验4:用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化.学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.问题:这个实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个实验说明了什么?小球在往复运动过程中,竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用.重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球做功.实验表明,小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化.知识归纳:在一定的条件下,物体所具有的动能和弹性势能可以相互转化.友情提示:动能和重力势能可以相互转化,动能和弹性势能也可以相互转化;不同形式的机械能都可以相互转化.[知识拓展]各种形式的能量都可以相互转化,如电能可以转化为光能,太阳能可以转化为电能等,动能和势能的相互转化只是能量转化中的一种形式,能量转化过程中总是一种能量减少,另一种能量增加.二、水能和风能的利用请学生观看图片或者视频,认识自然界存在的机械能.指出: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.修筑拦河坝可以提高坝前上游的水位,水位越高,水的重力势能就越大.这样水从坝上落下时转化成的动能就越大,水推动坝下方的水轮机转动,水轮机又带动发电机发电,水能最终转化为电能.利用风能做功主要是靠风车,也可以用风车的转动带动发电机发电.利用风能不会有环境污染,但风能不稳定,不像拦河坝那样能把“风能”储存起来.展示图片或者视频,表现自然界的机械能有利也有弊.在水(风)力发电站,将水(风)的机械能转化为电能.[设计意图]通过水能和风能的利用,知道人类如何利用机械能的转化与守恒解决实际问题.提高运用机械能转化与守恒观点分析力学问题的意识.课堂小结:通过今天的学习,同学们有哪些收获?在实验探究中又存在哪些问题?还有什么想探究的问题?学生可以个别回答,或相互交流,在交流的基础上进行学习小结.[设计意图]加强知识的巩固掌握.提高学生的交流表达能力.1.如图所示,已知某人造地球卫星沿椭圆轨道运行,其近地点距离地面高439 km,远地点距离地面高2384 km,卫星在近地点时动能,在远地点时势能(前两空选填“最大”或“最小”).从近地点向远地点运动过程中,转化为(后两空选填“动能”或“势能”).解析:本题主要考查动能和势能的相互转化.卫星环绕地球运动过程中,其动能和重力势能相互转化.卫星从近地点向远地点运动的过程中,高度增大,重力势能增加,增加的重力势能由动能转化而来,则动能减小;卫星从远地点向近地点运动的过程中,高度减小,重力势能减小,减小的重力势能转化为动能,则动能增加.在近地点时,卫星的动能最大;在远地点时,卫星的势能最大.【答案】最大最大动能势能2.在一次军事演习中,一架飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资,在此过程中飞机的动能(填“变大”“变小”或“不变”),物资在加速下落过程中,动能和重力势能之间的转化情况是.解析:本题考查动能和势能之间的转化.飞机沿水平方向一边匀速飞行一边投放军用物资,在此过程中飞机的速度不变,质量变小,所以动能变小;物资在加速下落过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,但速度越来越快,动能越来越大,所以,重力势能转化为动能.【答案】变小重力势能转化为动能3.如图所示是某建筑工地用起重机起吊货物的情景.货物在钢绳的拉力作用下先沿竖直方向匀速上升,再水平移动到卸货地点.若不计摩擦和空气阻力,则货物在匀速上升过程中()A.重力势能增加,动能减少B.重力势能增加,机械能增加C.动能不变,机械能增加D.动能减少,机械能减少解析:质量越大,速度越大,物体的动能就越大;质量越大,高度越高,物体的重力势能就越大.本题中,货物的质量不变,在匀速上升过程中,货物的速度不变,所以动能不变,而高度增加,所以货物的重力势能在增加,又因为机械能为动能和重力势能之和,所以机械能增加,故B,C选项正确.故选BC.4.如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化.则 ()A.小球在A处的动能等于在D处的动能B.小球在A处的动能大于在D处的动能C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能解析:对于AB选项:根据题意,小球在运动的过程中仅有动能和势能互相转化,所以小球在重力势能较大的地方其动能肯定较小.观察图像,发现小球在A处比在D处所处的高度较高,具有的重力势能较大,所以小球在A处具有的动能较小,故AB选项都不正确.对于CD选项:根据题意“小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化”,所以在整个过程中没有能量的损耗,动能和势能的总和即机械能是不会减少的,小球在各处的机械能都是相等的,故D符合题意,C不符合题意.故选D.5.如图所示为小球在地面弹跳的频闪照片.根据此图,以下分析正确的是()A.小球在下落时,它的重力势能减小,动能不变B.小球在上升时,它的重力势能减小,动能减小C.小球在弹跳过程中,它的高度下降,机械能减小D.小球在弹跳过程中,它的高度下降,机械能不变解析:小球在下落时,其质量不变,高度变小,所以重力势能减小,下落速度越来越快,所以动能增大,A说法错误;小球上升过程中,质量不变,高度增大,所以重力势能增大,速度越来越慢,所以动能减小,B说法错误;在弹跳过程中,由于克服阻力做功,部分机械能转化为内能消耗掉,所以高度越来越小,机械能减小,所以C正确,D错误.故选C.1.动能、重力势能和弹性势能统称为机械能.2.一个物体的势能和动能之和,就是物体的总的机械能.3.机械能=动能+势能.4.动能和势能可以相互转化.5.机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化时,(不计摩擦)机械能的总和保持不变即物体的机械能守恒.一、教材作业【必做题】教材第74页动手动脑学物理的2,3题.【选做题】教材第74页动手动脑学物理的1,4题.。
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2020年八年级物理下册 11.4 机械能及其转化教案（新版）新人教版
(4)
教学目标：
1、知识与技能。
①知道什么是机械能。
②理解动能与势能可以相互转化。
③知道机械能守恒。
2、过程与方法。
①通过观察和实验认识动能与势能的相互转化。
②结合实例分析动能与势能的相互转化。
3、情感态度与价值观。
①培养实事求是的科学态度。
②有联系实际、将科学应用于社会生活和生产的意识。
教学重点：认识判断动能与势能的相互转化。
教学难点：动能与势能的变化分析及其转化方向的判断。
教学过程：
一、复习引入
1、复习提问：
①动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关？关系如何？
②对于同一物体，动能、重力势能、弹性势能的变化分别通过什么因素判断？怎样判断？
2、引入：
物体可能只有动能没有势能；只有势能没有动能；同时具有动能和势能。
我们统称为物体具有机械能。
（注：可于前一节讲解）
在一些力学过程中，机械能的三种形式有没有可能发生相互转化呢？（请同学们作出猜想，并以学过的知识作为依据。
如电能可以转化为其他形式的能（用电器）；其他形式的能可以转化为电能（发电机）。
）
（注：课前发放观察记录表）
二、新课
1、机械能：动能和势能的统称。
例释：撑杆跳高。
在水平路面上跑步时，只有动能；撑杆弯曲上升途中，有动能、重力势能、弹性势能；到达最高点的瞬间，只有重力势能。
也可以说这三个过程中都有机械能。
机械能E = 动能E k + 势能E p
单位：J
（注：可于前一节讲解）
2、动能与势能可以相互转化。
演示1：滚摆；投影；说明观察方法和填表方法，并提示讨论思考题（附在记录表上）。
演示2：单摆；投影；观察填表。
演示3：弹球；投影；观察填表。
选派学生交流记录表填写结果，并回答思考题。
如果有错误可由其他学生或老师纠正。
单摆
弹球
3、机械能守恒：如果只发生动能与势能的相互转化，那么，机械能的总量保持不变。
（只有重力和弹力做功）
分析演示2，说明机械能守恒的条件。
并说明在不守恒的情况下，机械能与其他形式的能量的转化。
例释：跳伞运动员从高空飞机跳下后，在降落伞打开之前作运动，此过程中既有能转化为能，还有能转化为能。
后来作匀速降落的过程中，只有能转化为能。
（看来，有一些过程中不一定发生动能与势能的相互转化）
三、小结
1、动能和势能统称为机械能。
2、动能与势能可以相互转化。
3、如果只发生动能与势能的相互转化，机械能守恒。
四、练习
1、课堂：人造卫星的能量转化（模拟后阅读教材并完成问题回答）。
2、课外：资料。