動能和勢能的轉化 教學設計
（一）教學目的1.知道動能和重力勢能、彈性勢能可以相互轉化，并能舉例說明。
2.能解釋一些有關動能、重力勢能、彈性勢能相互轉化的簡單物理現象。
（二）教具
滾擺、單擺，斜槽，彈簧片，木球，人造地球衛星的掛圖等。
（三）教學過程
1.復習
手持粉筆頭高高舉起。以此事例提問：被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？
2.引入新課
學生回答提問后，再引導學生分析粉筆頭下落的過程。首先提出，當粉筆頭下落路過某一點時，粉筆頭具有什么能量？（此時既有重力勢能，又有動能）繼而讓學生比較在該位置和起始位置，粉筆頭的重力勢能和動能各有什么變化？（重力勢能減少，動能增加）
3.進行新課
在粉筆頭下落的過程，重力勢能和動能都有變化，自然界中動能和勢能變化的事例很多，下面我們共同觀察滾擺的運動，并思考動能和勢能的變化。
實驗1：滾擺實驗。
出示滾擺，并簡單介紹滾擺的構造及實驗的做法。事先應在擺輪的側面某處涂上鮮明的顏色標志，告訴學生觀察顏色標志，可以判斷擺輪轉動的快慢。
引導學生復述并分析實驗中觀察到的現象。開始釋放擺輪時，擺輪在最高點靜止，此時擺輪只有重力勢能，沒有動能。擺輪下降時其高度降低，重力勢能減少；擺輪旋轉著下降；而且越轉越快，其動能越來越大。擺輪到最低點時，轉動最快，動能最大；其高度最低，重力勢能最小。在擺輪下降的過程中，其重力勢能逐漸轉化為動能。
仿照擺輪下降過程的分析，得出擺輪上升過程中，擺輪的動能逐漸轉化為重力勢能。
實驗2：單擺實驗。
此實驗擺繩宜長些，擺球宜重些。最好能掛在天花板上，使單擺在黑板前，平行于黑板振動，以便在黑板上記錄擺球運動路線中左、右最高點和最低點的位置。分析單擺實驗時，擺球高度的變化比較直觀，而判斷擺球速度大小的變化比較困難，可以從擺球在最高點前后運動方向不同，分析擺球運動到最高點時的速度為零，作為這一難點的突破口。順便指出像單擺這種往復的運動，在物理學中叫做振動。
綜述實驗1、2，說明動能和重力勢能是可以相互轉化的。
實驗3：彈性勢能和動能的相互轉化。
演示課本圖1—7動能和彈性勢能的轉化實驗。實驗可分兩步做。首先手持著木球將彈簧片推彎，而后突然釋放木球，木球在彈簧片的作用下在水平槽內運動。讓學生分析在此過程中，彈性勢能轉化為動能。第二步實驗，讓木球從斜槽上端滾下，讓學生觀察木球碰擊彈簧片的過程。然后，依據課本圖1—7，甲→乙圖和乙→丙圖分析動能轉化為彈性勢能和彈性勢能轉化為動能的過程。得出：動能和彈性勢能也是可以相互轉化的。
自然界中動能和勢能相互轉化的事例很多。其中有一些比較直觀，例如：物體從高處落下、瀑布流水等這些事例也可以讓學生列舉，說明動能和勢能的相互轉化。有些事例比較復雜，例如：踢出去的足球在空中沿一條曲線（拋物線）運動過程中，動能和勢能是如何相互轉化的呢？（板畫足球軌跡，依圖分析）首先我們來分析足球離地面的高度的變化，這是判斷足球重力勢能變化的依據。很明顯，在上升過程中足球的重力勢能增加；在下降過程中重力勢能減少。接著再分析足球的速度。足球在最高點時不再上升，說明它向上不能再運動。所以，足球在上升過程中，速度逐漸變小；在下降過程中速度又逐漸變大。通過以上分析，可以看到足球在上升階段動能轉化為重力勢能；在下降階段重力勢能轉化為動能。