“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(yùn)動(dòng)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(huì)息息相關(guān)。機(jī)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。《課程標(biāo)準(zhǔn)》對此也有明確要求：“能用實(shí)例說明物體的動(dòng)能和勢能以及它們的變化”。機(jī)械能轉(zhuǎn)化綜合地考察了機(jī)械能的有關(guān)知識：什么是動(dòng)能、什么是勢能、動(dòng)能和勢能的大小和哪些因素有關(guān)……同時(shí)也考察了機(jī)械能在我們生活中的實(shí)際應(yīng)用。由此可見，正確理解和掌握機(jī)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(jī)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(dòng)能?？墒菍τ诒容^復(fù)雜的機(jī)械能轉(zhuǎn)化現(xiàn)象就會(huì)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(jī)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(gè)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(jī)械能轉(zhuǎn)化的分析時(shí)，一定看清題目所要研究的是哪一個(gè)過程。因?yàn)橥晃矬w在不同的過程中，其機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化情況?！倍际瞧古仪蛳侣?，但是它們所研究的不是同一個(gè)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(yùn)動(dòng)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(diǎn)到E點(diǎn)這一過程。
第二步：分階段
對于簡單的機(jī)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(huì)分析了。其實(shí)，任何一個(gè)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(diǎn)到E點(diǎn)的過程分解成四個(gè)階段：A點(diǎn)→B點(diǎn)→C點(diǎn)→D點(diǎn)→E點(diǎn)。
第三步：抓要素
在第二步中，已經(jīng)把整個(gè)過程分成四個(gè)階段，然后分析每一個(gè)階段中機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況。在分析機(jī)械能的轉(zhuǎn)化時(shí)，關(guān)鍵是要抓住每種機(jī)械能的要素變化情況。
(1)A點(diǎn)→B點(diǎn)
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(yùn)動(dòng)的速度逐漸增大，動(dòng)能增大，所以是重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
(2)B點(diǎn)→C點(diǎn)
在乒乓球落地的瞬間，乒乓球發(fā)生形變，乒乓球由運(yùn)動(dòng)變?yōu)殪o止，所以是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢能。
(3)C點(diǎn)→D點(diǎn)
在這一階段，乒乓球恢復(fù)原狀，開始向上運(yùn)動(dòng)，所以是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。
(4)D點(diǎn)→E點(diǎn)
在這一階段，乒乓球上升，速度減慢，所以是動(dòng)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(dòng)能→彈性勢能→動(dòng)能→重力勢能。
【練習(xí)】
在跳板表演中，演員們的動(dòng)能與勢能是怎樣轉(zhuǎn)化的。
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