新课引入
教师:我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化,请回答,电灯工作的时候,能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候,能量是怎么转化的?水利发动机工作的时候,能量是怎么转化的?电动机工作的时候,能量是怎么转化的?
(PPT展示)
学生1: 电灯 电能转化为光能
学生2: 风力发电机 风能转化为电能
学生3: 水发电机 水能转化为光能 另一学生补充:水能应该是动能
学生4: 电动机:电能转化为机械能
教师:刚才的几位同学都回答的很好。大家有没有玩过这个玩具?它叫什么?
(展示出溜溜球)
学生:溜溜球
(老师操作溜溜球,吸引学生注意力,并切入主题)
教师:为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要你们去探究。
出示滚摆,并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志,观察颜色标志,可以判断摆轮转动的快慢。
教师:同学们现在可以分组实验,观察实验现象并完成《学习单》相应的内容。
学习单内容:
滚摆运动情况 |
滚摆速度 |
动能 |
滚摆高度 |
重力势能 |
开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止 | ||||
摆轮下降时其高度降低过程中 | ||||
摆轮运动到最低点时 | ||||
摆轮由最低点往上运动过程中 | ||||
摆轮运动到最高点时 |
教师:同学们,都完成实验了吗?
学生:完成了。
教师:好。现在我来检查一下各小组的完成情况。哪一个小组的同学愿意分享一下你的实验成果呢?
教师:开始释放摆轮时,摆轮在最高点静止的情况。
学生:滚摆的速度为零;动能为零;滚摆的高度最大;势能最大。
教师:好。下一小组的同学。摆轮下降时其高度降低过程中的情况。
学生:滚摆的速度增大;动能增大;滚摆的高度降低;势能减小。
教师:很好。第三小组的同学。摆轮运动到最低点时的情况。
学生:滚摆的速度最大;动能最大;滚摆的高度为零;势能为零。
教师:非常好。第四小组的同学。摆轮由最低点往上运动过程中的情况。
学生:滚摆的速度减小;动能减小;滚摆的高度增大;势能增大。
教师:这位同学说得太好了。第五小组的同学。摆轮运动到最高点时的情况。
学生:滚摆的速度为零;动能为零;滚摆的高度最大;势能最大。
教师:同学们,刚才大家的回答都非常精彩,非常准确。在物理学中,动能和势能统称为机械能。大家在刚才的实验过程中发现动能和势能变化有什么特点?
学生:在动能增大时,势能减小;势能增大时,动能减小。
教师:同学你回答很正确,其实无论是溜溜球还是滚摆,它们的运动的时候动能和势能都是可以相互转化的。
教师:下面我们再来看一个单摆的实验情况。请同学分析一下实验中的机械能转化情况。
(演示单摆实验,并在黑板上画出图形进行分析)
教师:在A点时的情况
学生:动能为零;势能最大
教师:好,由A点向B点运动的过程中
学生:动能增大;势能减小
学生:动能最大;势能为零
教师:好,由B点向C点运动的过程中
学生:动能减小;势能增大
教师:很好,在C点时的情况
学生:动能为零;势能最大
教师:看来大家掌握的不错。现在大家看课本118页“想想做做”的内容,思考里面提出的问题。
教师:好。大家看完了吗?
学生:看完了。
教师:会打到鼻子吗?
学生:不会。
教师:为什么?
学生:当锁回到鼻子处时的动能刚好为零。
教师:这位同学的回答很好。同学是否再考虑一下,锁会碰到鼻子吗?
(有些学生说会,有些说不会)
教师:那就试一下吧。好吗?
学生:好。
(拿刚才的单摆再演示一遍,用一个音叉代替鼻子)
教师:通过的观察,单摆会碰音叉吗?
学生:不会。
教师:大家讨论一下为什么,好吗?
(学生讨论)
教师:大家讨论的怎样?哪一个同学愿意发表你的观点。好,这位同学表现的非常积极。
学生:我们认为可能是因为有摩擦。
教师:这位同学回答的很好,从他的意思我们可以理解为,一旦没有摩擦阻力,单摆才能回到鼻子的位置。对吗?
学生:对
教师:所以说,当只有动能和势能相互转化,机械能的总和是不变的。这就是机械能守恒定律。
教师:大家现在阅读科学世界里的短文,并回答后面的问题。
(学生阅读)
教师:当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能,动能,速度如何变化?
学生:当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能减小;动能增大;速度增大。
教师:当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能,动能,速度又如何变化?
学生:当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能增大;动能;速度减小。
教师:第2题,谁来回答?好,这位同学。
学生:卫星在近地点的动能最大,势能最小;在远地点的动能最小 ,势能最大。
教师:同学们阅读非常认真,回答很准确。现在请你们利用身边的一些物体,设计一个小实验,能够体现动能和势能的转化。
学生1:用手把课本提到高处,然后放开手。
学生2:把笔帽向上抛起,让它再掉下来。
学生3:……
教师:现在我们做一些练习,看看我们这节课的效果如何?
(反馈练习)
教师:本节课你学到了哪些知识,有哪些收获?(小结)
学生1:我们学习了动能和势能的相互转化。
教师:好。还有呢?
学生2:还学了机械能守恒。
教师:很好。能表述一下吗?
学生2:如果只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变,这就是机械能守恒。
教师:大家这节课表现非常好。下面布置一下课后作业。
课本“动手动脑学物理”1.3.4.6