手持粉筆頭高高舉起以此事例提問：被舉高的粉筆具不具有能量？為什么？
學(xué)生回答提問后再引導(dǎo)學(xué)生分析粉筆頭下落的過程首先提出當(dāng)粉筆頭下落路過某一點時粉筆頭具有什么能量？（此時既有重力勢能又有動能）繼而讓學(xué)生比較在該位置和起始位置粉筆頭的重力勢能和動能各有什么變化？（重力勢能減少動能增加）
二、新課講解
在粉筆頭下落的過程重力勢能和動能都有變化自然界中動能和勢能變化的事例很多下面我們共同觀察滾擺的運動并思考動能和勢能的變化
實驗1：滾擺實驗
出示滾擺并簡單介紹滾擺的構(gòu)造及實驗的做法事先應(yīng)在擺輪的側(cè)面某處涂上鮮明的顏色標(biāo)志告訴學(xué)生觀察顏色標(biāo)志可以判斷擺輪轉(zhuǎn)動的快慢
引導(dǎo)學(xué)生復(fù)述并分析實驗中觀察到的現(xiàn)象開始釋放擺輪時擺輪在最高點靜止此時擺輪只有重力勢能沒有動能擺輪下降時其高度降低重力勢能減少；擺輪旋轉(zhuǎn)著下降；而且越轉(zhuǎn)越快其動能越來越大擺輪到最低點時轉(zhuǎn)動最快動能最大；其高度最低重力勢能最小在擺輪下降的過程中其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能
仿照擺輪下降過程的分析得出擺輪上升過程中擺輪的動能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能
實驗2：單擺實驗
此實驗擺繩宜長些擺球宜重些最好能掛在天花板上使單擺在黑板前平行于黑板振動以便在黑板上記錄擺球運動路線中左、右最高點和最低點的位置分析單擺實驗時擺球高度的變化比較直觀而判斷擺球速度大小的變化比較困難可以從擺球在最高點前后運動方向不同分析擺球運動到最高點時的速度為零作為這一難點的突破口順便指出像單擺這種往復(fù)的運動在物理學(xué)中叫做振動
綜述實驗1、2說明動能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的
實驗3：彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化
演示動能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化實驗實驗可分兩步做首先手持著木球?qū)椈善茝澏笸蝗会尫拍厩蚰厩蛟趶椈善淖饔孟略谒讲蹆?nèi)運動讓學(xué)生分析在此過程中彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能第二步實驗讓木球從斜槽上端滾下讓學(xué)生觀察木球碰擊彈簧片的過程然后分析動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能和彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程得出：動能和彈性勢能也是可以相互轉(zhuǎn)化的
自然界中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的事例很多其中有一些比較直觀例如：物體從高處落下、瀑布流水等這些事例也可以讓學(xué)生列舉說明動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化有些事例比較復(fù)雜例如：踢出去的足球在空中沿一條曲線（拋物線）運動過程中動能和勢能是如何相互轉(zhuǎn)化的呢？（板畫足球軌跡依圖分析）首先我們來分析足球離地面的高度的變化這是判斷足球重力勢能變化的依據(jù)很明顯在上升過程中足球的重力勢能增加；在下降過程中重力勢能減少接著再分析足球的速度足球在最高點時不再上升說明它向上不能再運動所以足球在上升過程中速度逐漸變小；在下降過程中速度又逐漸變大通過以上分析可以看到足球在上升階段動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；在下降階段重力勢能轉(zhuǎn)化為動能
人造地球衛(wèi)星在運行過程中也發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化人造地球衛(wèi)星大家并不陌生然而圍繞人造衛(wèi)星同學(xué)們還有許多的謎沒有揭開例如：人造衛(wèi)星為什么能繞地球運轉(zhuǎn)而不落下來？在人造衛(wèi)星內(nèi)失重是怎么回事？等等這些問題還有待于同學(xué)們進一步學(xué)習(xí)今天我們只討論衛(wèi)星運行過程中動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化
人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運行它的位置離地球有時近、有時遠（出示我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星軌道圖）現(xiàn)以我國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星為例它離地球最近時（此處叫近地點）離地面439公里離地球最遠時（此處叫遠地點）離地面高度是2384公里它繞地球一周的時間是114分鐘它在近地點時速度最大動能最大；此時離地面最近重力勢能最小衛(wèi)星由近地點向遠地點運行時動能減小重力勢能增大動能向重力勢能轉(zhuǎn)化直到遠地點時動能最小重力勢能最大衛(wèi)星由遠地點向近地點運行時重力勢能向動能轉(zhuǎn)化在衛(wèi)星運行過程中不斷地有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
三、課堂小結(jié)
四、板書設(shè)計
機械能及其轉(zhuǎn)化
（一）機械能：動能和勢能之和
（二）機械能的轉(zhuǎn)化
動能——勢能
勢能——動能

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11.4 機械能及其轉(zhuǎn)化

版本： 人教版

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