動能和勢能的轉化 教案示例二
“動能和勢能的轉化”教案示例之二
（一）教學目的 1.理解動能和勢能可以相互轉化并能舉例說明。 2.能解釋有關動能和勢能相互轉化的簡單現象。 （二）教具 1.麥克斯韋滾擺。 2.課本圖1-7的裝置，在彈簧片前加一彈簧。 3.單擺、皮球（或乒乓球）。 （三）教學過程 1.復習提問 (1)動能的大小與哪些因素有關？怎樣判斷質量一定的物體的動能的變化？ (2)勢能的大小與哪些因素有關？怎樣判斷重力勢能大小的變化？ （演示鋼球從斜槽滾下，斜槽傾角應盡量小一些，使鋼球從斜槽滾下的時間盡量長一些，引導學生觀察鋼球豎直高度的變化和速度的變化，回答上述問題） 2.新課教學 (1)動能和重力勢能可以相互轉化。 從上面實驗可以看到，鋼球從斜槽滾下的過程中，高度降低，重力勢能減小；速度變快，動能增大，這個動能是怎樣產生的？（引導學生回答是由重力勢能轉化來的） 問：重力勢能可以轉化為動能，動能可不可以轉化為重力勢能呢？ 演示滾擺（將擺輪涂成黑白相間，使學生明顯觀察到轉速的變化），引導學生觀察：擺下降時，擺輪越轉越快；擺上升時，擺輪越轉越慢，并說明動能和重力勢能變化的情況，最后得出動能和重力勢能可以相互轉化的結論。 (2)動能和彈性勢能可以相互轉化嗎？ 演示課本圖1-7（水平槽末端加一彈簧，以使動能和彈性勢能的變化明顯顯示出來），引導學生觀察：鋼球接觸彈簧后，速度減小，彈簧壓縮；彈簧恢復時，形變減小，鋼球速度變大，但方向反過來了（教師應指出：動能大小跟運動快慢有關，跟運動方向無關，因為物體向任何方向運動都能做功）。 對鋼球和彈簧間的能的轉化，應分兩步講：①從鋼球壓彈簧開始到彈簧形變最大：鋼球動能由最大變到零，彈簧彈性勢能由零到最大，即動能轉化為彈性勢能。②從彈簧形變最大到恢復原狀：彈簧彈性勢能又轉化為鋼球的動能。 (3)動能和勢能相互轉化的例子。 先讓學生列舉日常生活中例子，然后引導學生觀察和分析下列事例： ①演示單擺，引導學生觀察擺球在高度最大處和最低點的速度大小，說明動能和勢能的相互轉化。 ②人造衛星：教師先指出：衛星在遠地點，勢能最大，在近地點勢能最小。問學生：衛星由遠地點向近球點運動的過程中，速度怎樣變化？能量怎樣轉比？引導學生回答：衛星由遠地點到近地點，勢能減小了，減小的勢能轉化為動能，故速度增大。再讓學生回答衛星由近地點向遠地點運動能的轉化情況。 ③撐竿跳高：由于過程比較復雜，可由教師分析講解。為使問題簡化，分析時一律不考慮起跳前助跑的作用。 徒手跳高的高度由起跳時向上的速度決定。即起跳時的動能轉化為最高點的重力勢能。 撐竿跳高時，人在起跳時使撐竿彎曲（形變），這時人具有動能，撐竿具有彈性勢能。到最高點時，撐竿恢復原狀。人的動能和撐竿的彈性勢能都轉化為人的重力勢能。 故撐竿跳高比徒手跳高的高度大。 ①跳板跳水：引導學生回答：起跳時為什么人要向下猛壓跳板？（答：使跳板形變，具有彈性勢能）人離開跳板時的動能是哪里來的？（答：跳板的彈性勢能轉化來的）人起跳的高度由什么因素決定？（答：由起跳時的動能，也就是由跳板形變最大時的彈性勢能決定）