机械能及其转化教案(优质6篇）

机械能及其转化教案（1）

知识和能力目标:

1、知道机械能包括动能和势能，能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的简单现象。

2、初步理解机械能守恒的含义

过程和方法目标:

通过观察动能和势能之间的相互转化的实例，培养学生动手操作能力、观察和分析的能力。情感态度与价值观目标：

通过实验探究和合作学习，关心机械能与人们日常生活的联系，树立将机械能知识应用于日常生活的意识。

学习重难点：

动能和势能的相互转化，机械能守恒。

教具准备：

小钢球、弹簧、细绳、铁锁、铁架台

教学过程：

一、预习导学

二、合作探究

1、情景导入

降落的小钢球，开始静止无动能但具有势能，落下的过程中，势能减少，速度由静止转变成运动，动能增加

2、提出问题：小钢球减少的重力势能和增加的动能之间有没有什么关系呢？

3、学生讨论得出初步结论：势能减少、动能增加。

4、老师引导探究：

教师演示实验：悬挂的金属小球，把小球拉到一定高度松手，小球做往复来回运动。

教师引导：从小球最高点，动能为0，重力势能最大，到最低点时候，重力势能最小，动能最大。从这个过程来看，重力势能的减少带来了小球动能的增加。结论：重力势能转化为了动能

从最低点到另外一侧的最高点，重力势能增加，动能由最大减少到0。结论：动能转化为了重力势能。

学生探讨课本71页图11、4—2想想做做动能和势能的转化

师生综合分析：动能、重力势能之间是可以相互转化的。

教师演示实验：钢球固定在弹簧的一端，弹簧另外一端固定，把钢球水平拉伸一定位置放手，发现小球水平做往复运动。

教师引导分析：

松手时刻：弹性势能最大，动能为O

弹簧的自然伸直位置：弹性势能为0，钢球速度大，具有动能。

弹簧被压缩至最短位置，小球静止：小球速度为0，动能为0，弹簧被压缩，具有弹性势能。

综上分析：小球水平运动过程中，小球所具有的弹性势能和动能相互转化。

教师归纳：从以上两个实验可以看出：动能和重力势能，动能和弹性势能是可以相互转化的，即动能和势能可以相互转化

引入新概念：

机械能：动能和势能的总和为机械能。

学生分组讨论72页图11、4—3铁锁摆动时会碰到鼻子吗？

实验表明铁锁不会碰到鼻子，距离鼻子的距离变大，这表明铁锁的机械能总量变小

由此可见，在机械能的相互转化过程中，机械能的总量可能会减小

问：铁锁的机械能总量为什么会减小呢？

学生分组讨论

师生共同总结：铁锁在运动的过程中要克服空气阻力做功，导致机械能的总量减小

大量的实验表明：在机械能的相互转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和是不变的即机械能守恒

注意：实际生活中，在机械能的相互转化过程中，往往要克服摩擦力，使机械能总和减小

三、巩固提高：

发挥学生主动性，通过动能和势能相互转化的规律，在现实生活中找出它们相互转化的具体事例：

教师引导：奥运赛场上的蹦床比赛、射箭比赛用的弓，蹦极游戏、儿时的玩具：弹弓、玩具不倒翁等

动能和势能的相互转化应用实例：

风能和水能的利用

空气的流动形成风，它具有动能，通过风机叶轮，把它们的动能转化成了叶轮的动能，动能又用来发电等。

水在高处有重力势能，在从高处落下的过程中，重力势能就会转化成水的动能，流动的水通过冲击水力发电机的叶轮，把它们的动能转化成了叶轮的动能，进而带动水力发电机发电供人类来使用。

四、拓展延伸：

1、科学世界：人造地球卫星的机械能转化

2、课后作业

3、提问学生：说说我国有哪些水电站？（三峡葛洲坝等）拓展考察学生认知能力。

机械能及其转化教案（2）

教学目标：

(一)知识与技能

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。

(二)过程与方法

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。

(三)情感·态度·价值观

渗透合理利用能源、保护环境意识、安全意识的教育。

教学重点、难点：

理解动能和势能的转化。

教学方法：

实验、讨论、归纳、对比

教具学具：多媒体课件、滚摆、单摆、篮球、教科书第74页的“罐子”。

教学过程：

引入课题：

(演示实验)将教科书第74页所示的“罐子”沿不太陡的斜面滚下。

提问：会有什么出人意料的现象发生吗?

提问：开始铁罐在斜面上具有什么能?

向下滚动时具有什么能?

铁罐滚动时橡皮筋有什么变化?具有什么能?

提问：请同学们举出生活中同时具有动能和势能的事例。根据图片提问：飞行中的飞机具有什么能?

给出机械能的概念。

展示和提问：

展示射箭的图片或视频，提问：弓的弹性势能哪里去了?

提问：举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了?归纳得出：动能和势能能够相互转化。

巩固练习

请学生再分析“撑杆跳”、“蹦床”、“蹦极”运动中的能量变化。

演示滚摆实验

请学生观察滚摆的运动，思考滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的?

指导学生进行实验

1.指导学生做单摆实验，并在实验中观察和分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。

2.指导学生做教科书中的铁锁摆动的实验。实验前提问：铁锁会打到鼻子吗?

大量事实和研究表明：如果只有动能和势能的相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总量不变。

展示图片与提问

根据过山车的图片，请学生分析图中的过山车具有什么能?过山车为什么能够不断地翻滚?

展示图片或视频

请学生观看图片或者视频，认识自然界存在的机械能。

讲授：水能和风能是水或者空气因为运动或者位置高而具有的机械能。展示：展示图片或者视频，表现自然界的机械能有利也有弊。

提问：请学生观看图片或者视频，了解：水电站是怎样使发电机转动的，风力发电是怎样的。

总结

1.什么是机械能?

2.什么叫做“机械能守恒”?巩固练习。

机械能及其转化教案（3）

教学目标

知识与技能：

1、知道什么是机械能，通过对一些物理现象的分析，理解动能和势能的相互转化。

2、引导学生举例并解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象。

过程与方法：

1、通过对一些典型的物理现象的观察，引导学生分析和发现其中包含的物理知识和物理原理。

2、培养学生用能量转化的观点分析问题的能力。

情感态度与价值观：

通过阅读“科学世界”《人造地球卫星》，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。

教学重点：

动能和势能的相互转化。

教学难点：

机械能守恒问题、弹性势能与动能、重力势能的相互转化问题。

学习者特征分析

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，被举高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。对有些物理现象需用多个物理知识分析或解释，如“滚摆、单摆最终会停下来”，我们引导学生关注的重点是动能和势能的相互转化问题，但现象中所涉及到的机械能守恒与损失问题，既不能回避，又不能过多纠缠，否则会喧宾夺主而影响教学目标的实现。

文本教材与信息技术整合点分析

1、文本教材惜字如金，篇幅不长，但插图多，我们能获取的信息量依然十分丰富，由于所涉及的物理知识较为抽象，给教者对教材的处理、整合、发挥留下了足够的空间。

2、插图是静止的，反映的是某一物理现象的瞬间，而其过程则靠想象。我们恰恰能利用多媒体的硬件优势和技术优势，变静为动，为学生呈现出物理现象的全过程。

3、本节课对以下几个地方，将原文本教材进行了整合：

（1）、将本章开始之前的《无处不在的能量》中的过山车主题视图拿来为本节所用，并以视频形式呈现，配以本章开头的一段激情文字“满载游客的过山车……”的朗诵音频，既利用了教材资源，又加强了视听效果。

（2）、滚摆、单摆实验拍摄成视频，实际教学时先做演示实验，学生讨论分析现象时再播放视频，这样实验虽然结束了，但过程依然可观可感。

（3）、将《想想做做》“铁锁会碰到鼻子吗”拍摄成视频播放，有提高能见度的效果。

（4）、补充皮球落地后向上反弹的内容，并将其拍摄成视频播放：将球涂黑，球与地碰撞时会在地上留下圆形黑斑。这样能使不易观察到的形变以黑斑形式呈现，且将瞬时形变能长时间留存下来。

（5）、制作皮球落地后反弹的动画视频，作为前一个视频的补充，使学生能进一步看清全过程。

（6）、课后《动手动脑学物理》的第6题，若布置给学生做，由于条件的限制很难落实，现场演示，又耗时过长，将教者的实验以视频形式播放，既能让学生看到圆筒斜向上滚的奇特现象，又提高了学习效率。

（7）、制作卫星沿椭圆形轨道运行的动画视频，方便学生分析动能和势能的相互转化。

（8）、从网上下载蹦极和蹦床的视频，作为课堂巩固练习的素材。

教学方法与教学策略分析

1、通过实验、视频、动画为学生认识和分析动能与势能的相互转化提供直观感性材料。

2、为学生提供一种分析动能和势能相互转化的思维模式： 高度形变 高度或速度通俗总结就是：高度换速度，形变换两“度”（即高度和速度）。

具体程序如下：

（1）、观察：看确定对象的运动速度、离开地面的高度、形状是否发生变化。

（2）、分析：动能和重力势能——质量一定时，若速度增大了，则高度肯定降低了。速度增大则意味着动能增大了（问：增大的动能哪里来？），若高度降低了，则意味着重力势能减小了（问：减小的重力势能哪里去了？）。又如物体的形变程度增大了，则意味着弹性势能增大了，而这又是以物体运动速度的减小或离开地面的高度的减小为代价的。

（3）、结论：速度增大，动能增大；高度降低，重力势能减小，此时是重力势能转化为动能，反之是动能转化为重力势能。形变发生（或增大）则弹性势能增大，此时是动能或重力势能转化为弹性势能。

通俗的解释就是：以高度的降低换取速度的增加，反之亦然，以高度的降低或速度的减小来换取物体形变的发生或增大，反之亦然。

3、利用多媒体教学的优势为学生提供资源支持，加大容量，增加练习机会，感悟不同

机械能及其转化教案（4）

引入新课:

一.我们在初二的时候就已经学习过关于能量的转化，请回答，电灯工作的时候，能量是怎么转化的？风力发电机工作的时候，能量是怎么转化的？水利发动机工作的时候，能量是怎么转化的？电动机工作的'时候，能量是怎么转化的？

学生讨论回答

二.情景:老师操作溜溜球,吸引学生注意力,并切入主题

(教师先通过提出一个关于能量转化的问题,引起学生思考,并由所设计的情景，将学生引入学习)

动手动脑搞探究:

一.老师提问:为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢?这需要学生自己探究:实验1：滚摆实验。

出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。

二.学生实验

老师展示课件引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。

仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。

加强巩固

一.老师用课件展示实验2：单摆实验。

综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。

二.老师用课件展示实验3：弹性势能和动能的相互转化。

得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。

自然界中动能和势能相互转化的事例很多。首先分析课本图15.5—2,加深学生对动能,势能转化的认识,再请学生列举生活中动,势能转化的实例,老师和学生共同分析.

概括结论

一.学生总结,老师补充,得出结论:

动能和势能可以相互转化

二.引出机械能的定义:

动能和势能之和

拓展知识

一.学生分组做教材中的“想想做做”,请学生分析现象产生的原因,分析这其中是否有其他能量的转化

二.假设没有阻力,会怎么样呢?引出机械能守恒规律 请点击下载Word版完整教案：人教版八年级物理下册《机械能及其转化》教案设计

机械能及其转化教案（5）

知识和能力目标:

1、知道机械能包括动能和势能，能用实例说明动能和势能之间可以相互转化，能解释有关动能、重力势能和弹性势能之间相互转化的简单现象。

2、 初步理解机械能守恒的含义

过程和方法目标:

通过观察动能和势能之间的相互转化的实例，培养学生动手操作能力、观察和分析的能力。情感态度与价值观目标：

通过实验探究和合作学习，关心机械能与人们日常生活的联系，树立将机械能知识应用于日常生活的意识。

学习重难点

动能和势能的相互转化，机械能守恒。

教具准备：

小钢球、弹簧、细绳、铁锁、铁架台

教学过程：

一、预习导学

二、合作探究

1、 情景导入

降落的小钢球 开始静止无动能但具有势能，落下的过程中，势能减少，速度由静止转变成运动，动能增加

2、 提出问题：小钢球减少的重力势能和增加的动能之间有没有什么关系呢？

3、 学生讨论得出初步结论：势能减少、动能增加。

4、 老师引导探究：

教师演示实验：悬挂的金属小球，把小球拉到一定高度松手，小球做往复来回运动。

教师引导：从小球最高点，动能为0，重力势能最大，到最低点时候，重力势能最小，动能最大。从这个过程来看，重力势能的减少带来了小球动能的'增加。结论：重力势能转化为了动能

从最低点到另外一侧的最高点，重力势能增加，动能由最大减少到0。结论：动能转化为了重力势能。

学生探讨课本71页图11、4—2想想做做动能和势能的转化

师生综合分析：动能、重力势能之间是可以相互转化的。

教师演示实验：钢球固定在弹簧的一端，弹簧另外一端固定 ，把钢球水平拉伸一定位置放手，发现小球水平做往复运动。

教师引导分析：

松手时刻：弹性势能最大，动能为O

弹簧的自然伸直位置：弹性势能为0，钢球速度大，具有动能。

弹簧被压缩至最短位置，小球静止：小球速度为0，动能为0，弹簧被压缩，具有弹性势能。

综上分析：小球水平运动过程中，小球所具有的弹性势能和动能相互转化。

教师归纳：从以上两个实验可以看出：动能和重力势能，动能和弹性势能是可以相互转化的，即动能和势能可以相互转化

引入新概念：

机械能：动能和势能的总和为机械能。

学生分组讨论72页图11、4—3铁锁摆动时会碰到鼻子吗？

实验表明铁锁不会碰到鼻子，距离鼻子的距离变大，这表明铁锁的机械能总量变小

由此可见，在机械能的相互转化过程中，机械能的总量可能会减小

问：铁锁的机械能总量为什么会减小呢？

学生分组讨论

师生共同总结：铁锁在运动的过程中要克服空气阻力做功，导致机械能的总量减小

大量的实验表明：在机械能的相互转化过程中，如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和是不变的即机械能守恒

注意：实际生活中，在机械能的相互转化过程中，往往要克服摩擦力，使机械能总和减小

三、巩固提高：

发挥学生主动性，通过动能和势能相互转化的规律，在现实生活中找出它们相互转化的具体事例：

教师引导：奥运赛场上的蹦床比赛、射箭比赛用的弓，蹦极游戏、儿时的玩具：弹弓、玩具不倒翁等

动能和势能的相互转化应用实例：

风能和水能的利用

空气的流动形成风，它具有动能，通过风机叶轮，把它们的动能转化成了叶轮的动能，动能又用来发电等。

水在高处有重力势能，在从高处落下的过程中，重力势能就会转化成水的动能，流动的水通过冲击水力发电机的叶轮，把它们的动能转化成了叶轮的动能，进而带动水力发电机发电供人类来使用。

四、拓展延伸：

1、科学世界：人造地球卫星的机械能转化

2、课后作业

3、提问学生：说说我国有哪些水电站？（三峡葛洲坝等）拓展考察学生认知能力。

五、教后记

机械能及其转化教案（6）

初二下册物理教案：机械能及其转化

(一)教学目标

1、知识与技能

(1) 通过对滚摆实验的分析，理解动能和重力势能的相互转化。

(2) 通过引导学生举例并解释一些有关动能和重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象，理解动能和势能可以相互转化。

2、过程与方法

(1) 培养学生运用能的转化知识分析有关物理现象的转化。

(2) 培养学生从能量观点分析问题的意识。

3、情感与价值观

通过阅读“科学世界”人造地球卫星，结合我国航天事业的发展，对学生进行爱国主义教育。

(二)教学重难点

1、重点：正确引导学生进行实验，得出动能和势能可以相互转化的结论。

2、难点：组织、指导学生认真观察滚摆实验并进行分析、归纳，领会机械能守恒的条件。

(三)教学准备

滚摆，棉线，铁锁，人造卫星挂图。

(四)教学过程

1．复习

手持粉笔头高高举起。以此事例提问：被举高的粉笔具不具有能量？为什么？

2．引入新课

学生回答提问后，再引导学生分析粉笔头下落的过程。首先提出，当粉笔头下落路过某一点时，粉笔头具有什么能量？（此时既有重力势能，又有动能）继而让学生比较在该位置和起始位置，粉笔头的重力势能和动能各有什么变化？（重力势能减少，动能增加）

3．进行新课

在粉笔头下落的过程，重力势能和动能都有变化，自然界中动能和势能变化的事例很多，下面我们共同观察滚摆的运动，并思考动能和势能的变化。

实验1：滚摆实验。

图14.5-1，出示滚摆，并简单介绍滚摆的构造及实验的做法。事先应在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，告诉学生观察颜色标志，可以判断摆轮转动的快慢。

引导学生复述并分析实验中观察到的现象。开始释放摆轮时，摆轮在最高点静止，此时摆轮只有重力势能，没有动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少；摆轮旋转着下降；而且越转越快，其动能越来越大。摆轮到最低点时，转动最快，动能最大；其高度最低，重力势能最小。在摆轮下降的'过程中，其重力势能逐渐转化为动能。

仿照摆轮下降过程的分析，得出摆轮上升过程中，摆轮的动能逐渐转化为重力势能。

“想想做做”用铁锁做单摆。

此实验摆绳宜长些，摆球宜重些。最好能挂在天花板上，使单摆在黑板前，平行于黑板振动，以便在黑板上记录摆球运动路线中左、右最高点和最低点的位置。分析单摆实验时，摆球高度的变化比较直观，而判断摆球速度大小的变化比较困难，可以从摆球在最高点前后运动方向不同，分析摆球运动到最高点时的速度为零，作为这一难点的突破口。

综述实验，说明动能和重力势能是可以相互转化的。

实验2：弹性势能和动能的相互转化。

演示能和弹性势能的转化实验。实验可分两步做。首先手持着木球将弹簧片推弯，而后突然释放木球，木球在弹簧片的作用下在水平槽内运动。让学生分析在此过程中，弹性势能转化为动能。第二步实验，让木球从斜槽上端滚下，让学生观察木球碰击弹簧片的过程。然后，分析动能转化为弹性势能和弹性势能转化为动能的过程。得出：动能和弹性势能也是可以相互转化的。

自然界中动能和势能相互转化的事例很多。其中有一些比较直观，例如：物体从高处落下、瀑布流水等这些事例也可以让学生列举，说明动能和势能的相互转化。有些事例比较复杂，例如：踢出去的足球在空中沿一条曲线（抛物线）运动过程中，动能和势能是如何相互转化的呢？（板画足球轨迹，依图分析）首先我们来分析足球离地面的高度的变化，这是判断足球重力势能变化的依据。很明显，在上升过程中足球的重力势能增加；在下降过程中重力势能减少。接着再分析足球的速度。足球在最高点时不再上升，说明它向上不能再运动。所以，足球在上升过程中，速度逐渐变小；在下降过程中速度又逐渐变大。通过以上分析，可以看到足球在上升阶段动能转化为重力势能；在下降阶段重力势能转化为动能。

4．科学世界

1．人造地球卫星在运行过程中，也发生动能和重力势能的相互转化。人造地球卫星大家并不陌生，然而围绕人造卫星，同学们还有许多的谜没有揭开。例如：人造卫星为什么能绕地球运转而不落下来？在人造卫星内失重是怎么回事？等等，这些问题还有待于同学们进一步学习，今天我们只讨论卫星运行过程中，动能和重力势能的相互转化。

人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置离地球有时近、有时远。（出示我国发射的第一颗人造卫星轨道图）现以我国发射的第一颗人造卫星为例，它离地球最近时（此处叫近地点）离地面439公里，离地球最远时（此处叫远地点）离地面高度是2384公里，它绕地球一周的时间是114分钟。它在近地点时，速度最大，动能最大；此时离地地面最近，重力势能最小。卫星由近地点向远地点运行时动能减小，重力势能增大，动能向重力势能转化。直到远地点时，动能最小，重力势能最大。卫星由远地点向近地点运行时，重力势能向动能转化。在卫星运行过程中，不断地有动能和势能的相互转化。

2．关于人造卫星的知识，学生是非常感兴趣的，鉴于学生的知识基础，难以使学生揭开谜底，往往由此而损伤学生的求知欲。本节课如有可能，也可通俗地介绍卫星为什么能绕地球运行。讲法上可用想象推理的方法。

参看图1，水平地抛出一个物体，由于地球的吸引，它会落回地面，但是抛出的物体速度越快，它飞行的距离越远。人抛物体，抛出的距离不过几十米，但汽、枪、子、弹能飞行几百米，步枪、子、弹能飞行几千米，而炮弹能飞行几十公里。我们可以设想，物体的速度足够大时，它就能永远不落回地面，围绕地球旋转。这个速度大约是8公里/秒。如果速度再大些，物体绕地球运行的轨道就由圆形变为椭圆形。人造卫星就是根据这个道理发射的。

(五)小结

(六)作业

动手动脑学物理

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