教学目标
1， 理解动能和重力势能的转化，能举例说明动能和重力势能的转化。
2， 理解动能和弹性势能的转化，能举例说明动能和弹性势能的转化。
3， 分析和解释实例，说明过程，动能、势能、机械能的变化情况。
4， 建立能量的概念，树立能量转化和守恒的观念，为后面学习能的转化和守恒大小基础。
5、通过分析生产和生活中的实例，养成学生理论联系实践的习惯和能力。
教材分析
教材首先安排了麦克斯韦滚摆实验来说明动能和重力势能的相互转化，接着又安排了把用细线悬挂起来的金属小球拉到一定高度放开，以及木球与弹簧片碰撞两个实验，来说明动能和弹性势能的相互转化。使学生一开始就注意到动能和这两种势能都可以相互转化。在动能和势能的相互转化过程中，机械能减少转化为内能的问题安排在下一章讲，在这里没有涉及。教材最后分析了人造卫星绕地球运行过程中动能和势能的相互转化，目的是加强物理知识与现代科技的联系，使学生了解他们所学的物理知识，也可以用来解释一些高科技中的问题，激发学生学习物理的兴趣。
教法建议
注重实验教学，分析上抛小球的实验到观察麦克斯韦实验，在教学过程 中要使学生明确实验的目的和观察物理现象，清楚具体的过程，从速度变化、高度变化到能量变化，学生能从能量变化中知道能量的转化。
课本实验中动能和弹性势能的转化不用细致分析，但是要在教学过程 中让学生注意观察的分析木球碰撞弹簧片的过程，由于碰撞非常短，所以应当帮助学生想象弹簧片的形变，从而理解动能和弹性势能的转化。
教学中注意把学的知识应用到实践中，注重分析实例，例如分析射箭过程中的能量转化，分析卫星运行时。在分析卫星运行时，应当利用板图标出远地点和近地点，使学生养成画图帮助分析的习惯。
教学设计示例
第二节
【课题】
【重点难点解析】；分析转化过程。人造地球卫星绕地球运行过程中的能量转化过程。
【教学过程 】
1， 实验引课
观察滚摆实验，用板图帮助分析。
实验时要注意观察：滚摆在下降过程中速度如何变化；上升阶段速度如何变化。
注意分析的问题：到最高点时，高度、速度特点；说明了什么；到最低点时，高度、速度特点；说明了什么；在下降过程中，高度、速度如何变化，说明了什么；在上升过程中，高度、速度如何变化，说明了什么。
实验结论：物体的动能和重力势能可以相互转化。
2，新授课：.
1）分析实例
方法1：针对基础较好的学生，可以由学生自己列举能体现动能和重力势能相互转化的现象，并具体分析能量转化的过程。用讨论分析的方法完成课堂学习.
方法2：一般情况下，可以分析重点实例，例如分析乒乓球从某一高度自由下落过程中，不考虑空气的阻力，注意分析：乒乓球从某他高度下落到接触地面的过程；乒乓球从接触地面到发生最大弹性形变的过程；乒乓球逐渐恢复原来形状到反弹起来的瞬间；乒乓球反弹起来后上升到最高点的过程。
2）结论：在上升和下降过程中，是动能和重力势能的相互转化，在乒乓球发生弹性形变过程和恢复原来的形状的过程中，是动能和弹性势能的相互转化。所以动能也可以和弹性势能相互转化。
3）其他实例分析：可以做课本上的实验2和实验3，并由学生自行分析在实验过程中的能量转化。
4）难点分析：人造地球卫星在绕地球转动的过程中，分析能量的转化。
方法1，一把般情况下，学生由板图观察近地点和远地点的高度和速度的特点，从而分析人造地球卫星在从近地点到远地点和从远地点到近地点移动的过程中，动能和重力势能的相互转化，并知道机械能的总量是保持不变的，也为以后学习能量转化和守恒定律打下基础。
方法2，针对基础较好的学生，可以由板图观察近地点和远地点的高度的特点，并告知学生在人造地球卫星绕地球转动的过程中机械能的总量保持不变，让学生分析在卫星到达近地点和远地点的位置时，运行速度的特点是什么，并想象卫星是如何绕地球转动的，从而增强学生想象事物的能力。
【板书设计 】
探究活动
【课题名称】观察和分析某个动能和弹性势能转化的实例
【组织活动形式】学生小组
【辅导参考】
1，观察和实践蹦床运动，分析在接触蹦床过程中，蹦床发生弹性形变的过程和能量转化。
2，拆开一个玩具小车，观察上弦时，发生的弹性形变，以及它在恢复原状过程中的特点。
【评价方案】
1、学生自评。
2、写出分析和观察的过程。
3、应用到其他的实例。
（一）教学目的
1.理解动能和势能可以相互转化并能举例说明。
2.能解释有关动能和势能相互转化的简单现象。
（二）教具
1.麦克斯韦滚摆。
2.课本图1-7的装置，在弹簧片前加一弹簧。
3.单摆、皮球（或乒乓球）。
（三）教学过程
1.复习提问
(1)动能的大小与哪些因素有关？怎样判断质量一定的物体的动能的变化？
(2)势能的大小与哪些因素有关？怎样判断重力势能大小的变化？
（演示钢球从斜槽滚下，斜槽倾角应尽量小一些，使钢球从斜槽滚下的时间尽量长一些，引导学生观察钢球竖直高度的变化和速度的变化，回答上述问题）
2.新课教学
(1)动能和重力势能可以相互转化。
从上面实验可以看到，钢球从斜槽滚下的过程中，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？（引导学生回答是由重力势能转化来的）
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？
演示滚摆（将摆轮涂成黑白相间，使学生明显观察到转速的变化），引导学生观察：摆下降时，摆轮越转越快；摆上升时，摆轮越转越慢，并说明动能和重力势能变化的情况，最后得出动能和重力势能可以相互转化的结论。
(2)动能和弹性势能可以相互转化吗？
演示课本图1-7（水平槽末端加一弹簧，以使动能和弹性势能的变化明显显示出来），引导学生观察：钢球接触弹簧后，速度减小，弹簧压缩；弹簧恢复时，形变减小，钢球速度变大，但方向反过来了（教师应指出：动能大小跟运动快慢有关，跟运动方向无关，因为物体向任何方向运动都能做功）。
对钢球和弹簧间的能的转化，应分两步讲：①从钢球压弹簧开始到弹簧形变最大：钢球动能由最大变到零，弹簧弹性势能由零到最大，即动能转化为弹性势能。②从弹簧形变最大到恢复原状：弹簧弹性势能又转化为钢球的动能。
(3)动能和势能相互转化的例子。
先让学生列举日常生活中例子，然后引导学生观察和分析下列事例：
①演示单摆，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。
②人造卫星：教师先指出：卫星在远地点，势能最大，在近地点势能最小。问学生：卫星由远地点向近球点运动的过程中，速度怎样变化？能量怎样转比？引导学生回答：卫星由远地点到近地点，势能减小了，减小的势能转化为动能，故速度增大。再让学生回答卫星由近地点向远地点运动能的转化情况。
③撑竿跳高：由于过程比较复杂，可由教师分析讲解。为使问题简化，分析时一律不考虑起跳前助跑的作用。
徒手跳高的高度由起跳时向上的速度决定。即起跳时的动能转化为最高点的重力势能。
撑竿跳高时，人在起跳时使撑竿弯曲（形变），这时人具有动能，撑竿具有弹性势能。到最高点时，撑竿恢复原状。人的动能和撑竿的弹性势能都转化为人的重力势能。
故撑竿跳高比徒手跳高的高度大。
①跳板跳水：引导学生回答：起跳时为什么人要向下猛压跳板？（答：使跳板形变，具有弹性势能）人离开跳板时的动能是哪里来的？（答：跳板的弹性势能转化来的）人起跳的高度由什么因素决定？（答：由起跳时的动能，也就是由跳板形变最大时的弹性势能决定）
注意：不讨论人在空中的翻转。
3.板书设计
动能和重力势能可以相互转化。
动能和弹性势能可以相互转化
4.想想议议
(1)演示皮球的下落和跳起（将皮球涂黑使它落在涂白的水平木板上，观察木块上的黑色圆斑），并提出问题，让学生讨论回答：
为什么木块上是圆斑，而不是黑点？（答：因为皮球发生了形变）
发生弹性形变的皮球具有的弹性势能是哪里来的？（答：由动能转化来的）
皮球反跳有向上的速度，即具有动能，这个动能是哪里来的：（答：弹性势能转化来的）
最后提出：皮球从一定高度落下，反跳到最高点，说明这一过程能的转化情况？
（点名要学习好的学生回答）
(2)演示皮球反跳高度一次比一次低，再演示滚摆高度也是一次比一次低。最后都要停下来，问：这是什么原因呢？
（引导学生回答：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）
教师点明：消耗掉的机械能并未消失，而是转化为其他形式的能了。这个问题以后将学到。
(3)物体能做功才具有能，举高的物体处于静止状态，怎能做功？既然不能做功，为什么说它具有重力势能？
（引导学生回答：举高的物体落下来具有动能，动能可以做功，但动能是由重力势能转化来的，故我们说势能可以做功，实际上是势能可以转化为动能而做功）
(4)钢球落在钢板上，也会反跳起来，反跳时的动能是怎样转变来的？教师指出：钢球和钢板相碰，也要发生弹性形变，只是这个形变较难觉察。事实上，任何坚硬的物体相碰时，都要发生形变。
然后让学生回答。
5.布置作业
(1)说明下列过程中机械能的转化：
①雪橇从山坡上滑下；
②炮弹从炮口斜向上射出，又落到远处地上；
③玩具弹簧枪将“子弹”射出去；
④小孩坐在秋千上，在妈妈推了一次以后，自己荡着。
(2)你骑自行车时，在上坡前往往要加紧蹬几下；汽车司机在开车上坡前，也往往要加大油门，加大速度。从能的转化来说明这样做的好处。
(3)弹簧门在推开以后能自己关闭。说明这件事怎样利用了能的转化。
（以上三题即课本机械能一章习题第4、5、6题）
注：人教版九年义务教育初中物理课本第二册
1、了解能量的初步概念．
2、知道什么是动能及影响动能大小的因素．
3、知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素．
4、能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能．
5、能用动能、势能大小的因素解释简单的现象．
6、通过演示实验、生活中的现象归纳和总结，提高学生观察、比较、想象、归纳的能力．
教材分析
本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性．这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识．教材列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔．由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素．最后，教材给出了机械能的概念，并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同，都是焦耳．
教法建议
对于能量的引入，可以从一些涉及能量的词中，知道“能”是重要概念．再联系做功的知识，列举实例如课本上的实例和演示小实验．
用学生自主学习的方法，让学生列举运动物体能做功的现象，并分析这些不同事物的相同点，进而得出运动的物体具有的能量是动能的结论．进一步用实验或多媒体资料发现动能大小的决定因素，并进而用学到的知识，即动能定义、动能大小的决定因素来分析和解释生产和生活中的现象．
对于重力势能和弹性势能的学习，也用同样的方法，可以设计与动能相同的学习框架，让学生用科学探究的方法学习，同时学生可以加深体验学习物理的方法和感觉到学习物理的乐趣．
对于机械能的学习，可以用学生阅读课本或提供给学生的阅读材料，教师进行总结，注意要用联系实际的事例使学生能够分析机械能的实际问题，并理解动能和势能统称为机械能中“统称”的含义．
教学设计示例
第一节 动能和势能
【课题】动能和势能
【重点和难点分析】动能和势能概念的建立．重力势能概念建立：由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功，所以在建立重力势能概念时，要强化能够做功的物体就有能量．
【教学过程设计】
1， 引入新课
由于能量和做功的概念有密切的联系，所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念．提供学生思考的问题有：怎样才算做功了；功的必要条件和单位；分析具体实例引入能量的概念．
实验：演示钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，学生分析在碰撞过程中，做功的情况．由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功，我们就说它具有能量．可见在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的。本领．一个物体能做的功越多，这个物体的能量越大．
2， 新授课：动能
1），动能概念的建立
观察和分析生活中的实例：风吹动帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功，运动的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功．
利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容：运动的物体能够做功，我们把它们所具有的能量称为“动能”．
从板图上，学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”．
根据学生的具体情况，可以由学生总结结论，也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点，得到结论．
2），动能大小的决定因素
实验步骤1：让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下，观察小球撞击木块的现象，并分析得到的结论．
学生在观察过程中要思考的问题：钢球先后从不同高度处滚下的原因；撞击距离的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论．
分析过程：同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时的速度越大，把木块推得越远，做的功越多，说明具有的动能越大，所以动能的大小与物体运动速度有关．
实验步骤2：观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下，撞到平面上的木块发生的现象，并分析实验的结论．
学生在观察过程中思考的问题：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因；撞击木块的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论．
分析过程：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下，到达斜面底部时速度相同，钢球的质量大，把木块推得远，做功多，具有动能大，所以动能的大小还与物体的质量有关．
综上所述：物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关．
3， 新授课：势能
1） ，力势能概念的建立及其大小的决定因素
引导学生观察分析重锤具有做功能力，因而具有能量：重锤被举高，当下落时，能够把木桩打入地里，对木桩做功，所以它因能够做功而具有能量，我们把这种能量称为重力势能．
学生列举生活中存在重力势能的实例．并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能（可以让学生知道我们都是以地面为参考，来分析重力势能的）
学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素，并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题．
2），弹性势能概念的建立及其大小的决定因素
建议学习方法为学生阅读，并回答问题：什么是弹性势能；举例说明物体具有弹性势能可以做功；分析压缩弹簧被放松而做功的实例；列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例．
4，新授课：机械能
讲清机械能上动能和势能的统称其中统称的含义：表示动能和势能都属于机械能，即机械能有两种表示方式：动能和势能．一个物体既可以有动能也可以有势能．
【板书设计】
探究活动
【课题】分析玩具小车在运动过程中的能量转化
【组织活动形式】学生小组
【活动方案参考】
1、观察小车的传动结构，在上紧发条时和松开发条时的情景；思考弹性势能大小和做功多少的关系．
2、看看市场或超市中还有哪些上发条的小车．
3、观察现在流行的儿童玩具靠什么发动的．
【评价】
1、材料全班共享．
2、写出观察和分析的过程报告．
3、从网上查找的资料，要列出学习过程清单．
教学目标
1、了解能量的初步概念。
2、知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3、知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素。
4、能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能。
5、能用动能、势能大小的因素解释简单的现象。
6、通过演示实验、生活中的现象归纳和总结，提高学生观察、比较、想象、归纳的能力。
教材分析
本节教材首先在学生学过的功的知识的基础上，直接从功和能的关系引入了能量的初步概念，不追求严密性。这是因为初中只要求学生对能量的概念有初步的认识。教材列举了风、流水等能够做功，以便使学生对运动物体具有能量形成比较清楚的具体印象，同时也为讲水能和风能的利用埋下伏笔。由此引出了动能的概念，用实验说明动能的大小跟速度、质量的关系，能够培养学生的观察分析能力，势能的教学也是从做功的角度先引入势能概念，再由实验或观察生活中的现象学习势能的大小的决定因素。最后，教材给出了机械能的概念，并指出动能、势能、机械能的单位和功的单位相同，都是焦耳。
教法建议
对于能量的引入，可以从一些涉及能量的词中，知道“能”是重要概念。再联系做功的知识，列举实例如课本上的实例和演示小实验。
用学生自主学习的方法，让学生列举运动物体能做功的现象，并分析这些不同事物的相同点，进而得出运动的物体具有的能量是动能的结论。进一步用实验或多媒体资料发现动能大小的决定因素，并进而用学到的知识，即动能定义、动能大小的决定因素来分析和解释生产和生活中的现象。
对于重力势能和弹性势能的学习，也用同样的方法，可以设计与动能相同的学习框架，让学生用科学探究的方法学习，同时学生可以加深体验学习物理的方法和感觉到学习物理的乐趣。
对于机械能的学习，可以用学生阅读课本或提供给学生的阅读材料，教师进行总结，注意要用联系实际的事例使学生能够分析机械能的实际问题，并理解统称为机械能中“统称”的含义。
教学设计示例
第一节
【课题】
【重点和难点分析】概念的建立。重力势能概念建立：由于实际看到的下落物体做功都表现为有速度的物体的做功，所以在建立重力势能概念时，要强化能够做功的物体就有能量。
【教学过程设计】
1， 引入新课
由于能量和做功的概念有密切的联系，所以通过一些问题引导学生由功和能的关系理解能量的概念。提供学生思考的问题有：怎样才算做功了；功的必要条件和单位；分析具体实例引入能量的概念。
实验：演示钢球从斜面上滚下，在水平面上撞击木块，使木块移动一段距离，学生分析在碰撞过程中，做功的情况。由分析结果“钢球对木块做了功”引出能量的概念“一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体的能量越大。
2， 新授课：动能
1），动能概念的建立
观察和分析生活中的实例：风吹动帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功，运动的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功。
利用板图帮助学生找到不同现象的共性的内容：运动的物体能够做功，我们把它们所具有的能量称为“动能”。
从板图上，学生应当能够总结出“物体由于运动具有的能量称为动能”。
根据学生的具体情况，可以由学生总结结论，也可以教师帮助学生逐步的寻求共同点，得到结论。
2），动能大小的决定因素
实验步骤1：让同一个钢球在斜面的不同位置上滚下，观察小球撞击木块的现象，并分析得到的结论。
学生在观察过程中要思考的问题：钢球先后从不同高度处滚下的原因；撞击距离的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论。
分析过程：同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时的速度越大，把木块推得越远，做的功越多，说明具有的动能越大，所以动能的大小与物体运动速度有关。
实验步骤2：观察钢球和木球在斜面的同一高度处滚下，撞到平面上的木块发生的现象，并分析实验的结论。
学生在观察过程中思考的问题：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下的原因；撞击木块的远近说明了什么；做功多少说明了什么；实验结论。
分析过程：钢球和木球从斜面的同一高度处滚下，到达斜面底部时速度相同，钢球的质量大，把木块推得远，做功多，具有动能大，所以动能的大小还与物体的质量有关。
综上所述：物体的动能大小和物体的质量、运动速度有关。
3， 新授课：势能
1） ，力势能概念的建立及其大小的决定因素
引导学生观察分析重锤具有做功能力，因而具有能量：重锤被举高，当下落时，能够把木桩打入地里，对木桩做功，所以它因能够做功而具有能量，我们把这种能量称为重力势能。
学生列举生活中存在重力势能的实例。并结合实例分析出物体和地面有高度差就有重力势能（可以让学生知道我们都是以地面为参考，来分析重力势能的）
学生从实例中分析重力势能的大小的决定因素，并结合实际现象分析是否有重力势能、重力势能大小比较、重力势能的变化三个方面的问题。
2），弹性势能概念的建立及其大小的决定因素
建议学习方法为学生阅读，并回答问题：什么是弹性势能；举例说明物体具有弹性势能可以做功；分析压缩弹簧被放松而做功的实例；列举并分析弹性势能大小比较和弹性势能变化的实例。
4，新授课：机械能
讲清机械能上的统称其中统称的含义：表示都属于机械能，即机械能有两种表示方式：.一个物体既可以有动能也可以有势能。
【板书设计】
探究活动
【课题】分析玩具小车在运动过程中的能量转化
【组织活动形式】学生小组
【活动方案参考】
1、观察小车的传动结构，在上紧发条时和松开发条时的情景；思考弹性势能大小和做功多少的关系。
2、看看市场或超市中还有哪些上发条的小车。
3、观察现在流行的儿童玩具靠什么发动的。
【评价】
1、材料全班共享。
2、写出观察和分析的过程报告。
3、从网上查找的资料，要列出学习过程清单。
（一）教学目的
1.知道动能和重力势能、弹性势能可以相互转化，并能举例说明。
2.能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象。
（二）教具
滚摆、单摆，斜槽，弹簧片，木球，人造地球卫星的挂图等。
（三）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。
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。
实验2：单摆实验。
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。顺便指出像单摆这种往复的运动，在物理学中叫做振动。
综述实验1、2，说明动能和重力势能是可以相互转化的。
实验3：弹性势能和动能的相互转化。
演示课本图1—7动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，依据课本图1—7，甲→乙图和乙→丙图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。
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。
4.小结
通过“想想议议”问题的讨论，进一步认识动能和势能的相互转化。
(1)在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。
(2)动能的增减变化，要以速度增减来判断。
(3)重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。
(4)判断弹性势能的增减，要根据弹性形变大小的变化。
说明
1.滚摆实验能直观地表现动能和势能的转化。它的优点在于能量转化的过程比较缓慢，摆轮高度变化明显、直观，摆轮转动快慢变化也能直接观察。实验中应充分发挥上述优点，为此要注意以下几点。
(1)摆轮的轴应相对细些，以减缓摆轮的升降速度。固定摆绳时，应穿过轴的横孔，不宜用缠绕的方法固定，以防打滑。
(2)要在摆轮的侧面某处涂上鲜明的颜色标志，便于观察摆轮速度的变化。
(3)摆轮应当边缘厚重，以增大转动惯量。
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。
§14.1 (一)教学目的
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。
4.知道什么是机械能及机械能的单位。
(二)教具
斜槽，钢球，木块，橡皮筋，压缩弹簧等。
(三)教学过程
1.引入新课
出示斜槽，并演示钢球从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中，做没做功？
利用学生分析的结果"钢球对木块做了功"引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
2.进行新课
物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，但若将钢球停靠在木块一侧(边讲边演示)，这时的钢球并不能推动木块做功。只有运动的钢球才能推动木块做功。
(1)动能：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。
引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。概括出"一切运动的物体都具有动能。"
列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。进而通过演示实验，概括出决定物体动能大小的因素。
演示课本图1-1实验，实验可分三步：
①将同一个钢球，从斜面不同高度滚下，让学生观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离不同，说明钢球对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明钢球的动能越大。实验说明：从不同高度滚下的网球，具有不同的动能。
②上面的实验表明钢球从较高处滚下时具有的动能大。那么钢球从不同的高度滚下时有什么不同呢？我们可通过观察实验来得到结论。将质量相同的两个钢球，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的钢球能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球速度大。从而得到结论：物体的动能与速度有关，速度越大，物体的动能越大。
③换用不同质量的钢球，从同一高度让其滚下，让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论：运动物体的质量越大，动能就越大。
演示实验之后，总结实验结果：运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
(2)势能：物体由于运动的原因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓、压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性变形变而具有的能量。
解释弹性形变：物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变。如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。列举事例说明物体的弹性形变。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。
利用课本图1-4的实验阐明物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。为节省课堂时间，课前将两个性质相同弹簧，按照课本图1-4压缩到不同的长度。先后将拉紧弹簧的绳烧断，两次砝码被弹起的高度不同。弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。
被举高的重物，也能够做功。例如：举高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。
列举事例说明：物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。如：举起同样高度的铅球和乒乓球，铅球落下时做的功多，具有的重力势能大。铅球举得越高，具有的重力势能就越大。
引导学生讨论树上结的苹果是否有重力势能？通过讨论使学生理解"一个物体能够做功"的含义。能够做功只是说物体具有了做功的"本领"，但不一定做了功。树上结的苹果虽然没有做功，但只要它从树上掉下来就能做功，所以我们说它具有重力势能。
(3)机械能：让学生分析静止在桌面上的钢球是否具有能量？(具有重力势能)继而让学生分析在桌面上滚动的钢球具有什么能？通过分析得知滚动的钢球既有动能，又有势能。 统称为机械能。一个物体既有动能，又有势能，那么的和就是它的总机械能。
(4)能量的单位：从前面的讨论，我们可以认识到能量是跟做功有密切联系的概念，能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。
3.小结
通过以下问题的讨论，进一步帮助学生理解能量、动能、势能、机械能等概念及机械能的单位。
(1)高山上有一块大石头，稳稳地待在那里，它有没有能量？有什么能量？
(2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。
(3)在空中飞行的球，它具有的重力势能是5焦，具有的动能是4焦，这只球具有的总机械能是多少？
(4)在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等，若使它们的重力势能相等，可采取哪些方法？
(5)从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化？为什么？在滚下的过程中有没有动能？它的动能有没有变化？为什么？
(四)说明
1.能是物理学的重要概念之一，但它比较抽象。对于初中学生来说，认识它比较困难。应紧扣教材，从理解"一个物体能够做功"的含义来认识能量。这实际上是说"能是物体做功的本领"。尽管这种说法不甚严谨，但比较通俗、易懂。
2.关于动能，应讲明运动的物体能够对其他物体施力，并推动物体做功，所以它具有能量。因为容易讲清弹性形变的物体对别的物体施力并做功，便于学生理解，所以将弹性势能提到重力势能之前讲。
3.势能应是物体系统(有保守力作用的)所共有。举高的重锤能够做功，应当是重锤和地球组成的系统具有势能。而重力势能表现它做功本领时，通常有一个重力)○(势能先转化为动能的过程。但在本节课中都不宜引入这些内容。只能让学生粗略地知道，举起的物体能够做功。
4.势能的大小是相对的。对初中学生来说也不能引入势能的相对性。只能统一地用地面做为零势能面来分析问题。
5.小结中的问题(5)，暗含着势能和动能的转化，目的为下一节课作准备。
【设计理念】
1. 本节课对于动能和势能的概念的讲解，不是采用先讲定义，再摆事例的方法，而是采用先摆事例，由学生主动发现它们各自的特点来进行分类，运用分类法自然地得出动能和势能的定义，这样做便于学生接受和理解。
2. 对于动能和势能的影响因素方面，从动能入手，采用典型的探究教学模式，充分体现“以人为本”的教学原则，使学生具有求知的欲望，积极探索问题的答案，在获取知识的同时，也大大地提高了能力。
【教材分析】
【教学过程】
【板书设计】
一、教学目标：1、知识与技能：（1） 知道动能、势能的概念。（2） 在探究实验中理解影响动能势能的因素。（3） 用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。2、过程与方法：（1） 通过观察认识动能势能的存在。（2） 通过归纳概括得到动能势能的概念（3） 在讨论探究实验中总结影响动能势能的因素。3、情感、态度和价值观：通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。二、教学重点：（1） 动能和势能的概念；（2） 探究影响动能的因素。三、教学难点：势能的概念四、教具学具准备：多媒体、自制纸盒、弹簧、橡皮筋、斜面、不同质量的铁球、玻璃球等。五、教学过程：一、引入新课[引入新课]：播放汽车冲撞物体，大水推翻房子，太阳能汽车，飞机撞击世贸大楼，等图片或视频加深对能量的理解。二、新课教学1、动能[动手探究]：手能推动纸盒移动一段距离，手也具有能量。请同学们利用桌上器材探究有几种方法也能使纸盒移动一段距离，这段距离也可以是水平方向、竖直方向或其他方向。[同学交流]：用口吹、用滚动的球撞、用弹簧压缩后顶、用橡皮筋拉开后弹、或举高后落下、或沿斜面滑下。[启发归纳]：用口吹、用滚动的球撞，这两种方法有什么共同的特征？（答：推动纸盒的物体都在运动）[得出概念]：物体由于运动而具有的能叫动能。[提出问题]：狂风能撼动大树，而微风只能摇动树叶，说明动能有大有小，你能猜想一下动能的大小可能与什么因素有关？[学生猜想]：启发同学得出，动能的大小可能与物体的质量、运动的速度有关。[引导学生设计实验]：现在我们要利用桌上的斜面、小球、小方块来探究动能的大小是否与物体的质量、运动的速度有关。实验前，我们先思考几个问题：（1） 实验时如何比较动能的大小（答：使小球从斜面滑下，撞击平面上的物块，被撞物块的运动距离越长，运动小球所具有的动能就越大。）（2） 动能的大小可能与两个或两个以上的因素有关，在实验中应如何具体操作？（答：采用控制变量法。）（3） 如何控制质量不同的小球撞击物体时的速度相同？（答：使它们分别从斜面的同一高度滚下。）（4） 如何控制质量相同的小球撞击物体的速度不同？（答：取同一个小球从斜面的不同高度滚下。）[动手探究]：学生实验后得出结论。[交流结论]：1、质量相同时，速度_____的物体具有的动能_____;2、速度相同时，质量_____的物体具有的动能_____;3、物体的动能与物体的_____和_____有关，_____越大，_____越大，物体具有的动能就越大。[加深理解]：刚才我们列举的几种能量中属于动能的有哪些？[投影图片]：：流动的水、风、行驶的汽车、飞行的飞机等2、弹性势能[启发归纳]：刚才我们探究如何使纸盒移动一段距离的实验中，有的同学采用弹簧压缩后顶、用橡皮筋拉开后弹的方法使纸盒移动一段距离，说说这两种方法有什么共同的特征？（答：推动纸盒的物体都发生弹性形变。）[得出概念]：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。[动手做做]：请同学把橡皮筋套在手掌上，拉开橡皮筋后放手，使橡皮筋弹在手掌上。[引导学生得出结论]：教师问轻轻弹的学生：为什么你只拉开一点点而不拉得更开些弹？（答：怕痛。）拉得越开的橡皮筋弹在手上就越痛，说明弹性势能的大小与什么因素有关？（答：与弹性形变的程度有关）[得出结论]：弹性势能的大小与弹性形变的程度有关，弹性形变的程度越大，物体的弹性势能就越大。[加深理解]：你能举出物体具有弹性势能的例子吗？[投影图片]：张开的弓、拉开的弹弓、弯曲的撑竿、压弯的跳板、形变的网球及网球拍等。3、重力势能 [启发归纳]：刚才我们探究如何使纸盒移动一段距离的实验中，有的同学采用举高后落下、或沿斜面滑下的方法使纸盒移动一段距离，说说这两种方法有什么共同的特征？（答：把物体举高。）[引导思考]：刚才同学举高的是一个纸盒，你能否想象如果举高的是一个铅球，落下后砸到脚上会有什么后果？（答：一定很痛。或一定会受伤。）说明物体被举高后也具有能量。[得出概念]：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。[小组讨论]：同学们请想一想：（1） 重力势能可能与什么因素有关？ （2） 你应该采用什么实验方法来探究？（3） 如果我们把桌上的纸盒倒置，让小球举高后落下来砸到纸盒上，从纸盒受破坏的程度来比较小球被举高后具有的重力势能的大小。你应该分几部来进行实验探究。[动手探究]：学生实验后得出结论。[交流结论]：1、物体被举的高度相同时，质量_____的物体具有的重力势能_____;2、质量相同时，举得_____的物体具有的重力势能_____;3、物体的重力势能与物体的_____和_____有关，_____越大，_____越大，物体具有的动能就越大。[学生讨论]：如果一块石头静静地躺在高山上，它想知道自己是否具有能量？你能告诉它吗？[加深理解]：你能举出几个物体具有重力势能的例子？[投影图片]：高山上滑雪的人、空中的飞机等。4、知识小结[教师分析]：重力势能和弹性势能统称势能。与其他形式的能一样，动能和势能的单位也是焦耳，符号是j。把两个鸡蛋举高1m获得的能量大约等于1j。[学生归纳]：这节课我们学了：（1） 动能和势能，势能又分为重力势能和弹性势能。（2） 动能的大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，其具有的动能就越大。（3） 重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关，物体的质量越大，被举得越高，其具有的重力势能就越大。（4） 弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，物体发生弹性形变的程度越大，其具有的弹性势能就越大。5、课堂练习：（1） 课本第89页：想想仪仪（2） 课本第90页：动手动脑学物理。六、 教学说明和教学反思：本节课为了能突破动能、重力势能和弹性势能的概念，我多设计了探究实验：请同学们利用桌上器材（自制纸盒、弹簧、橡皮筋、斜面、不同质量的铁球、玻璃球等）探究有几种方法也能使纸盒移动一段距离，这段距离也可以是水平方向、竖直方向或其他方向。这样，有的同学探究出用口吹、用滚动的球撞、用弹簧压缩后顶、用橡皮筋拉开后弹、或举高后落下、或沿斜面滑下等方法。再从中归纳出能量的三种形式动能、重力势能和弹性势能。这样加深了学生对动能、重力势能和弹性势能的概念的理解，更懂得了它们之间的区别与联系。进一步启发学生设计实验探究三种能量分别与什么因素有关。并引导同学联系生活，列举出几种具有以上三种能量的例子。最后通过课堂练习进一步巩固知识。本节课要根据学生的程度对学生进行启发，对较好的学生教师可放手让学生自己设计实验探究，特别是探究重力势能与什么因素有关这个实验。