初中物理新沪科版八年级全册第十章第四节《机械能转化及其应用》教案（2025春）

第四节机械能转化及其应用【教学目标确定依据】[课标要求]3.2.1知道机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。[学业要求]1.知道机械能及其守恒的条件。2.能举例说明动能与势能的相互转化。3.能解释与机械能转化有关的现象。4.具有保护环境、节约资源、促进可持续发展的责任感。[教材分析]在前两节《动能》、《势能》基础下，学生已经初步掌握动能和势能的定义以及它们的影响因素。本节内容要求学生不仅要知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转化过程中遵从机械能守恒的规律。[学情分析]学生刚学了动能和势能的基本概念，能确认运动的物体具有动能，处于一定高度的物体具有重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势能；并了解了决定这些能量大小的因素。也就是说，学生为本节课的学习有了一定的知识准备，但教者必须清醒地认识到学生对某种能量的变化的理解并不是很到位的，这恰恰是完成本节课的教学目标所必须解决的问题。而且学生具备一定的观察、实验、分析概括能力，他们对问题的认识有了一定的深度和广度，求知欲更强，认识事物的兴趣更浓，教师要充分相信学生，放手让学生讨论，主要引导学生分析、归纳。【教学目标】[物理观念]形成能量观念。[科学思维]通过体验和观察，了解机械能的转化，及机械能与其他形式能的转化。[科学探究]通过动手设计实验，勇于探索自然现象和身边的物理道理。[科学态度与责任]通过这节课的学习感受到科学知识就在身边，树立发现和探索意识。【教学思路】本节内容不仅要求学生知道动能和势能之间可以相互转化，而且要了解转化过程中遵从的规律。教学的重点是动能和势能之间的转化。让学生充分观察单摆等过程中物体高度、速度的变化，进而讨论动能和势能的变化情况，引出动能和势能的转化规律。教学中，以渗透机械能守恒思想为前提，加强实验探究，并利多媒体，用投屏，视频等，激发学生的学习兴趣，使学生能够从影响物体动能、重力势能和弹性势能大小的因素的角度判断物体的机械能如何变化。教师起引导组织作用，尽可能让学生合作探究，总结规律。学生体验单摆、抛掷装置、学科综合等内容很好体现物理与生活的联系，学以致用。【教学重难点】[重点]1.知道什么是机械能。2.理解动能和势能的转化，机械能守恒。3.能的利用。[难点]机械能守恒。【教学准备】单摆实验装置、橡皮筋、薄木板、瓶盖、小球、多媒体课件。【设计环节及意图】3 情景引入（激发兴趣）→旧知复习（体现递进）→新知探究（方法引领）→小结评价（体现能力）……→课后小结（大概念统领）→任务评价（体现成效）【课时安排】1课时【教学过程】活动一：创设情意、提出问题PPT展示荡秋千的视频问：你喜欢荡秋千吗?当秋千荡到最高点时，即使你坐在秋千上不动，秋千也会从最高点荡到最低点，然后从最低点向上荡。问：荡秋千过程中，动能和势能是如何转化的?动能和势能在生产生活中有哪些应用?本节我们学习相关内容。活动二：任务驱动、自主探索请同学们举出生活中同时具有动能和势能的事例。问:飞行中的飞机具有什么能?给出机械能的概念。板书：动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能。教师展示图10-19实验装置，通过实验，引导学生观察摆球在高度最大处和最低点的速度大小，说明动能和势能的相互转化。教师演示实验。从上面实验可以看到，摆球由静止释放的过程中，高度降低，重力势能减小;速度变快，动能增大，这个动能是怎样产生的?问:重力势能可以转化为动能，动能可不可以转化为重力势能呢?问：摆球每次上升的高度都比前一次要低一些，这是为什么？教师总结：摆球下降的过程中，重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能。摆球上升的过程中，动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能。摆球每次上升的高度都比前一次要低一些，这说明摆球的机械能减少了一些，这是由于受到空气阻力等因素影响，摆球的部分机械能转化为其他形式的能量了。板书：物体的动能和势能是可以相互转化的。如果只有动能和势能相互转化，则机械能的总和不变，即机械能是守恒的。转化的方向：减少→增大活动三：交流合作、构建新知引导学生思考：动能和弹性势能可以相互转化吗?弹性势能能不能转化为动能?举例说明。动能能不能转化为弹性势能?举例说明。组织利用他们课桌上的课本、文具或者其他小物件等设计一个小实验，动手做做，用来表现动能、势能的转化并展示。教师引导学生做图10-20迷你实验“小制作-抛掷装置”。问：把橡皮筋拉得紧一点，松开后，球会不会被抛得更远？请同学们用所学的知识解释这一现象。最后得出动能和弹性势能可以相互转化的结论。活动四：创设情意、提出问题引导学生阅读教材P247学科综合。请同学们根据重力势能等相关物理知识，结合人体结构等医学知识和相关法律法规，请设计关于“杜绝高空抛物，倡导文明生活”的科普宣传方案，并完成相关的活动报告。3 引导学生自己阅读课本P248，总结出机械能的应用有哪些。3