“能量的轉(zhuǎn)化和守恒”是自然科學(xué)的核心內(nèi)容之一,它反映了物質(zhì)運動和相互作用的本質(zhì),廣泛滲透在各門學(xué)科這,并和各種產(chǎn)業(yè)及日常社會息息相關(guān)。機械能是這一主題下的重要組成部分,也是最基礎(chǔ)的部分,對今后的學(xué)習(xí)具有基礎(chǔ)性的意義?!墩n程標準》對此也有明確要求:“能用實例說明物體的動能和勢能以及它們的變化”。機械能轉(zhuǎn)化綜合地考察了機械能的有關(guān)知識:什么是動能、什么是勢能、動能和勢能的大小和哪些因素有關(guān)……同時也考察了機械能在我們生活中的實際應(yīng)用。由此可見,正確理解和掌握機械能轉(zhuǎn)化的分析方法是尤為重要。
對于學(xué)生而言,簡單的機械能轉(zhuǎn)化現(xiàn)象易于理解,如蘋果從樹上落下,在下落過程中是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能??墒菍τ诒容^復(fù)雜的機械能轉(zhuǎn)化現(xiàn)象就會無從下手,不知道該如何分析。在教學(xué)的過程中,我積極引導(dǎo)學(xué)生,結(jié)合事例,總結(jié)分析方法,取得了較好的效果。對機械能轉(zhuǎn)化的分析可以概括為三句話:“看過程,分階段,抓要素?!毕旅嫖覀兙鸵宰顬榻?jīng)典的“乒乓球下落”這個例子來分析一下。
例題:乒乓球從手中落到地上又彈跳起來,你能說出這一過程中的能量轉(zhuǎn)化情況嗎?
第一步:看過程
在對機械能轉(zhuǎn)化的分析時,一定看清題目所要研究的是哪一個過程。因為同一物體在不同的過程中,其機械能的轉(zhuǎn)化是不同的。例如這一題,如果題目是這樣說的就不一樣了:“乒乓球從手中下落的過程中,說出機械能轉(zhuǎn)化情況。”都是乒乓球下落,但是它們所研究的不是同一個過程,因此所得出的結(jié)果也就不同了。

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為了能更能形象地看出研究的過程,我們可以通過畫圖的方式來把物體運動的過程呈現(xiàn)出來。從圖上我們能很形象地看出,這道題所要研究的過程是從A點到E點這一過程。
第二步:分階段
對于簡單的機械能轉(zhuǎn)化現(xiàn)象同學(xué)們都已掌握,可是對于較為復(fù)雜的現(xiàn)象就不會分析了。其實,任何一個復(fù)雜的過程都是由簡單的過程所組成的。像例題中,就是把從A點到E點的過程分解成四個階段:A點→B點→C點→D點→E點。
第三步:抓要素
在第二步中,已經(jīng)把整個過程分成四個階段,然后分析每一個階段中機械能的轉(zhuǎn)化情況。在分析機械能的轉(zhuǎn)化時,關(guān)鍵是要抓住每種機械能的要素變化情況。
(1)A點→B點
在這一階段,乒乓球由靜止開始下落,高度逐漸減小,重力勢能減小,運動的速度逐漸增大,動能增大,所以是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。
(2)B點→C點
在乒乓球落地的瞬間,乒乓球發(fā)生形變,乒乓球由運動變?yōu)殪o止,所以是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
(3)C點→D點
在這一階段,乒乓球恢復(fù)原狀,開始向上運動,所以是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。
(4)D點→E點
在這一階段,乒乓球上升,速度減慢,所以是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。
根據(jù)以上的分析,我們可以把“乒乓球從手中落到地上又彈跳起來?!背鲞@一過程中的能量轉(zhuǎn)化情況概括為重力勢能→動能→彈性勢能→動能→重力勢能。
【練習(xí)】
在跳板表演中,演員們的動能與勢能是怎樣轉(zhuǎn)化的。

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