彈性勢能和動能的相互轉化

      1.滾擺實驗能宜觀地表現動能和勢能的轉化。它的優點在于能量轉化的過程比較緩慢，擺輪高度變化明顯、直觀，擺輪轉動快慢變化也能直接觀察。實驗中應充分發揮上述優點，為此要注意以下幾點。

      （1）擺輪的軸應相對細些，以減緩擺輪的升降速度。固定擺繩時，應穿過軸的橫孔，不宜用纏繞的方法固定，以防打滑。

      （2）要在擺輪的側面某處涂上鮮明的顏色標志，便于觀察擺輪速度的變化。

        （3）擺輪應當邊緣厚重，以增大轉動慣量。

        2.關于人造衛星的知識，學生是非常感興趣的，鑒于學生的知識基礎，難以使學生揭開謎底，往往由此而損傷學生的求知欲。本節課如有可能，也可通俗地介紹衛星為什么能繞地球運行。講法上可用想象推理的方法。

        參看圖1一1，水平地拋出一個物體，由于地球的吸引，它會落回地面，但是拋出的物體速度越快，它飛行的距離越遠。

    人拋物體，拋出的距離不過幾十米，但汽槍子彈能飛行幾百米，步槍子彈能飛行幾千米，而炮彈能飛行幾一公里。我們可以設想，物體的速度足夠大時，它就能永遠不落回地面，圍繞地球旋轉。這個速度大約是8公里/秒。如果速度再大些，物體繞地球運行的軌道就由圓形變為橢圓形。人造衛星就是根據這個道理發射的。

（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）出學過程

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，粒筆頭具有什么能量？（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，役有動能。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。