初中八年级物理下册第十一章功和机械能11-4机械能及其转化教案新版 人教版3页

1
11．4　机械能及其转化
【学习目标】
1．理解机械能的概念。
2．知道动能和势能之间可以相互转化和守恒定律。
3．能解释一些能之间转化的物理现象。
重点难点：
分析能量之间的转化。
学习内容一：机械能及其转化
学习指导：阅读课本 P71至 P72内容。基本概念、定义用红笔做上记号。
【自学检测】
1．动能的大小跟物体的质量和速度有关。
2．重力势能的大小跟物体的质量和所处的高度有关。
3．动能和势能统称为机械能。
4．空中飞行的子弹由于速度很快具有很大的动能，又因为它处于空中，相对于地面子
弹又具有重力势能。
【合作探究】教师巡视督促指导
一、【演示】滚摆实验
1．在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。滚摆在下落过程中，转动的速
度和高度分别是怎样变化的？滚摆的动能和势能又是怎样变化的？
释放摆轮时，摆轮在最高点处于静止状态，此时摆轮只具有重力势能，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。
2．滚摆在哪个位置具有的动能最大，你是如何判断出动能最大的？在哪个位置具有的
重力势能最大？如何判断的？
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。
3．仿照摆轮下降的过程分析，得出摆轮上升过程中的动能和势能的变化情况。
二、【实验】单摆实验
1．将摆绳一端挂在黑板上边，使单摆在黑板前，平行于黑板摆动(不接触黑板)，在黑
板上记录摆球运动路线中左 A、右最高点 C和最低点 B的位置。
2．分析单摆实验：
小球从 A摆到 B的过程中是重力势能转化为动能，从 B点摆到 C点的过程中是动能转化
为重力势能，小球在 B点动能最大，在 A(或 C)点动能最小，小球在 A(或 C)点重力势能最大，
在 B点重力势能最小。
3．(接步骤 1)在黑板上记录小球由 A 到 C 再摆回到左边的最高点 A′点(只让单摆运动
一个来回)，比较 A、A′的位置关系，发现：A、A′几乎在同一高度(或小球几乎能摆回到
原来高度，好像“记得”它原来的位置)，分析：小球处在 A 点和 A′点时具有的机械能大
小有什么关系？
(因小球在 A、A′时速度为零，没有动能，质量和所处的高度相等，重力势能相等，所

2
以在动能和势能转化的过程中机械能的多少几乎没有变化，即机械能是守恒的)。
4．让单摆多摆动几次，记录最后一次小球能摆回的高度 A″。小球还能摆回到原来的
高度吗？
分析：因为小球除了受到重力和拉力以外，还受到空气阻力。这个力越小，小球克服空
气阻力对外做功损失的能量越少(“多”或“少”)，小球摆回的高度越高，如果空气阻力为
零，则小球能摆回到原来的高度，机械能的总量不会改变。
5．对比分析 3、4后归纳机械能守恒定律：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总
和是不变的(守恒的)。
三、课后 P74第 2、3两题
第 2题：乒乓球很轻，运动时受到空气阻力的影响很容易减速，怎样向地板抛乒乓球，
才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？
第 3题蹦床：重物向下落的过程中，重力势能转化为动能，接触到蹦床后，动能转化为
蹦床的弹性势能，向上弹起的过程中，弹性势能转化为人的动能，上升的过程中动能转化为
重力势能。
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
1．实验：“打鼻子的铁锁”中，铁锁是不会打到鼻子的，而且会离鼻子越来越远，这
包含着什么道理？
(铁锁运动要克服空气阻力，消耗一部分机械能，机械能总量减小，铁锁回不到原来的
高度，所以不会碰到鼻子。)
2．阅读课文 P73科学世界“人造地球卫星”，然后完成下面填空：
人造卫星沿椭圆形轨道围绕地球运行，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地
点，卫星在近地点时动能最大，重力势能最小，卫星在远地点时动能最小，重力势能最大。
卫星从近地点向远地点运动的过程当中，卫星的速度减慢，动能减小，重力势能增大；从远
地点向近地点运动的过程当中，卫星的速度增大，动能增大，重力势能减小。
【即时练习】
1．分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。
2．某选手在自由式滑雪比赛中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，下列说法正
确的是(C)
A．从 a点向 b点运动...