机械能及其转化教学设计

“机械能及其转化”教学设计

本设计为初中八年级人教版2011物理下册第十一章第四节教学设计教学目标

1．知识与技能

知道什么是机械能，理解动能和势能的转化及机械能守恒；能解释有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单现象．

2.过程与方法

通过体验和观察，了解动能和势能的转化，及机械能与其他形式能的转化

3．情感态度与价值观

培养学生热爱科学，勇于创新的精神及交流合作的团队意识；渗透合理利用能源，保护环境意识。增强学生爱我中华，为中华之强大而读书的情感。

教学重点：动能和势能的转化．

教学难点：能量守恒的理解

教学准备：

1.教具：滚摆，单摆，弹性玩具，系线小锁

2.课件：PPT课件视频文件

教学方法：启发探究法、小组合作法、演示法、

设计思路：

本节课紧扣重视“自主、合作、探究”教学思想的实施，充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。通过多次实验探究活动，借助多媒体信

息技术，充分、具体地展示物理过程，激发学生的学习兴趣，促进学生分析、推理的思维活动，发展学生抽象思维的能力，分析问题的能力．充分发挥信息技术中网络资源的优势，实施对学生“情感态度与价值观”的教育。

概念图设计：

教学过程

一、温故知新 明确目标

回顾上节课所学的动能和势能的相关知识：什么是动能，重力势能和弹性势能？影响这几种能的因素都有哪些？

【设计意图】以旧引新，利于学生理解和接受。

教师介绍机械能定义并引入课题，学生齐读教学目标及重点难点，教师板书课题。

【设计意图】采用齐读方式迅速集中学生注意力，并明确本节任务之所在。

二、探究归纳 解读新知

（一）机械能

1.概念介绍

教师介绍机械能是动能和势能的统称，并板书“机械能=动能+势能”。

教师PPT展示几幅图片，引导学生分析回答图片中的物体都具有什么能量？高山上静止的大石头和水平公路上行驶的汽车是否具有机械能？

师生共同归纳得出：一个物体具有机械能时可以同时具有动能和势能，当物体仅具有动能和势能其中的一种，同样具有机械能。

【设计意图】进一步加强学生对机械能内涵的理解。

2.小组探究：动能和势能之间的转化

教师提出问题：动能和势能之间是否可以发生变化呢？

学生利用器材分组探究，观察现象，交流探讨，教师巡视指导。并引导学生分析动能和势能之间是否发生转化，就要从影响它的因素去分析，要关注的是被研究物体质量、速度、高度和弹性形变程度。

【设计意图】将课堂的主动权完全交给学生，通过体验和观察，了解动能和势能的转化。进一步提高学生的探究能力，并培养学生热爱科学，勇于创新的精神及交流合作的团队意识。

3.学生小组汇报

（1）动能与重力势能相互转化

利用滚摆，单摆探究的两组同学分别反馈汇报：介绍所观察到的实验现象，并从影响动能和势能的因素---质量、速度、高度入手分析在从上升及下降过程动能与势能如何转化。最终得出探究结论：在最高点，滚摆和单摆只具有重力势能。下降过程中：质量不变，高度降低，速度变大，重力势能转化为动能；上升过程中：质量不变，高度升高，速度减小，动能转化为重力势能。

教师PPT展示相关内容，学生根据观察到的现象，梳理明确动能和势

能的因素：质量、速度、高度如何变化，并将探究结果书写在PPT课件上：动能与重力势能可以发生相互转化。

【设计意图】通过描述探究过程中观察到的现象，提高学生的分析问题能力及语言表达能力，增强学生与人交流分享的意识。

（2）动能和弹性势能之间相互转化

利用弹性玩具探究的小组同学代表手持弹性玩具介绍：拉动绳子，轮子滚动，橡皮筋发生弹性形变，动能转化为弹性势能，放手后橡皮筋恢复原状，带动轮子转动，弹性势能转化为动能。

【设计意图】利用同学们喜欢的弹性玩具作为探究器材，可以大大激发学生探索其中奥秘的愿望。学以致用，从物理走向生活，分析其工作过程中能量如何转化，可提升学生学习成就感。

教师播放视频：动能与弹性势能的转化，通过视频介绍篮球、撑杆以及上发条的钟表工作时动能与弹性势能也可以发生相互转化，教师进一步板书。

【设计意图】将多媒体技术与物理课堂进行整合，将不以观察的形变过程放慢，放大，帮助学生理解动能与弹性势能可以发生相互转化，进一步突破重点。

(3)机械能转化及守恒

想想做做：师生合作探究P72 铁锁摆回时能否打到鼻子。

回顾之前利用滚摆、单摆探究过程中二者每次上升高度也是一次比一次低．最后都要停下来。来引导学生分析为什么铁锁不会打到鼻子：物体运动要克服摩擦和空气阻力做功，要消耗物体的机械能。最后机械能完全被用来克服摩擦和空气阻力做功消耗掉了，所以物体最后要停下来。从而

得出机械能守恒条件：只有动能和势能相互转化，机械能守恒。

【设计意图】师生合作探究，增强师生之间互动交流。透过实验现象查找原因，提高学生分析解决问题的能力。

（二）机械能的应用

1.水能和风能的利用

学生自学，教师板书相应内容，学生结合PPT完成相关填空，明确水能和风能都可以发电。教师介绍相对于煤、石油、天然气来说，水能和风能无污染。为了我们的碧水蓝天，应多使用清洁能源，保护我们的地球。【设计意图】通过自学填空方式，提高学生提炼归纳知识能力。教师适时渗透合理利用能源，增强学生保护环境意识。

2.人造地球卫星的机械能转化

教师引导学生参阅课本学习科学世界模块“人造地球卫星的机械能转化”内容。并分析人造卫星在运行过程中的能量是如何转化的。师生共同完成PPT上的相关填空。

教师提出问题：为什么美国总是自诩为世界警察，处处事事都要插上一脚？学生小组讨论回答：美国科技发达。

教师拓展介绍：截至2015年8月地球轨道上共计1355颗正常工作的卫星中，有549颗来自美国(中国142颗，俄罗斯131颗)！在捍卫自身利益和行使全球霸权时美国极度依赖部署在太空的C4ISR系统(指挥、控制、通信、计算机、情报及监视与侦察系统)。但这样的太空主宰权面对中国日新月异的反卫星(ASAT)技术的发展似乎岌岌可危，2007年中国反卫星导弹试验就已经成功击毁了一颗已经报废的气象卫星。长征7号上搭载的“遨龙一号”空间碎片清理飞行器也被视为先进的反卫星武器。

PPT展示，引导生齐读：少年志则国志，少年强则国强，少年雄于地球则国雄于地球!

【设计意图】通过学习人造地球卫星的相关知识，教师合理渗透科技是第一生产力，先进科技决定我们祖国在国际的地位以及民族未来的命运。增强学生爱我中华，为中华之强大而读书的情感。

三、本课小结拓展提升

按板书小结,并讨论、交流心得,谈情感收获。师生互评,生生互评。【设计意图】总结是一种高效的学习方法，通过本环节构建知识网络,形成知识体系。

四、当堂检测砸实基础

教师课件展示相关习题,“能”、“量”、“转”、“化”每字链接一题，生选字做题，说出解题思路，进一步巩固所学。

【设计意图】通过本环节检验学生学习结果，查缺补漏，砸实基础，进一步突破重点难点。

五、布置作业巩固提高

完成课本47页动手动脑学物理的1.2.3题。

【设计意图】通过完成作业环节进一步巩固本节所学内容。

六、附板书设计：

11.4机械能及其转化

一、机械能及其转化

1.机械能 = 动能 + 势能

2.只有动能和势能相互转化时机械能守恒

二、机械能的应用

1、水能和风能的利用：发电

2、人造地球卫星的机械能转化：机械能守恒

近地点（动能最大）

七、教学反思：

本节课我采用以旧引新的方式导入，学生齐读并明确本节的教学目标将学生注意力迅速集中到课堂上。将课堂的主动权完全交给学生，由小组探究动能和势能能否发生相互转化，并汇报探究结果。在风能和水能的利用模块渗透合理利用能源，增强学生保护环境意识。通过学习人造地球卫星的相关知识，教师合理渗透科技是第一生产力，科技实力决定我们祖国在国际的地位以及民族未来的命运。增强学生爱我中华，为中华之强大而读书的情感。

本节的亮点是：学生积极探究，课堂气氛活跃；在学习的过程中注重爱国情感教育以及环保教育。本节的不足：演示实验时有些紧张，小球碰到学生鼻子时没有及时分析原因，只是重做而已；另外板书水平尚待加强。

八、作者简介：

李学亮，女，1981年出生，中学一级教师，物理学科市级骨干教师。2015--2016学年度在一师一优课活动中曾获得部级、省级、市级、县级优质课。2017年被葫芦岛市教育局评为市级理化实验操作考试先进个人。现任建昌县第一初级中学物理教师，幽默互动的方式，使学生爱学、乐学，教学成绩显著。

九、教学点评：

这是一节构思巧妙，设计合理，环节齐全的教学设计。备课充分，课件制作精美，知识呈现方式多样。教材处理的很到位，学生主体地位突出。

各教学环节环环相扣，过渡自然，重点突出。情感教育渗透很到位，且联系时事，课堂气氛十分融洽。本课获得部级优课。