师：今天我们一起来学习八年级物理第十一章第四节第二课时——机械能及其转化。这节课有两个学习目标：一、知道如果只有动能和势能相互转换，机械能是守恒的；二、了解水能和风能的利用。现在我们先回顾上节课单摆实验的能量转换，请同学们看题后回答问题。请同学回答第一个问题。
生：小球从a点静止释放运动到b点的过程中，小球质量不变，高度降低，重力势能减少。
师：同学回答的很正确，现在我们来看第2个问。请同学回答第2个问题。
生：小球质量不变，运动速度变大，动能在增加。
师：同学回答的很棒，请看第3个问题。有请同学回答第3个问题。
生：在此过程中，重力势能转化为动能。
师：同学回答得很好，那么小球从最低点b点继续运动到c点的过程中，哪位同学能回答出题目中这三个问题呢？好，我请这位同学回答。
生：第一问，小球从b点运动到c点的过程中，小球质量不变，高度升高，重力势能增大。第2问，小球质量不变，运动速度变小，动能在减少。第三问，此过程中动能转化为重力势能。
师：同学回答的相当好。通过这个单摆的例子，我们可以看到小球从a点运动到b点过程中，重力势能转化为动能；小球从b点运动到c点的过程中，动能转化为重力势能。因此，我们可以得出动能和势能可以相互转换。如果我们把研究的对象换成是铁球，将铁球拉到鼻子前端，由静止开始释放，让它来回摆动，铁球会打到人的鼻子吗？请同学们一起来观看这个视频。
（在实验中，用铁球代替铁锁。将铁球拉到鼻子前端，注意绳子要绷直，释放铁球，铁球摆回时不会打到鼻子，铁球来回摆动弧度逐渐减小。）
师：视频中铁球由a点静止释放，铁球第一次返回时的最高点是b ，铁球不会打到鼻子的原因是什么呢？下面我们尝试通过比较铁球在a、b两点的总机械能大小的变化去寻找答案。我们要想比较铁球在A、B两点的总机械能的大小，就要通过研究A、B两点动能和重力势能的大小来进行分析。铁球返回b点时的高度低于静止释放时a点的高度，由此我们可以判断出a、b两点重力势能的大小关系。
生：a点大于b点。
师：为什么呢？
生：小球质量不变，图中a点的高度大于b点的高度，所以小球在a点时的重力势能大于在b点时的重力势能。
师：分析得很好，我们分析得出a、b两点的重力势能大小不同，是不是a、b两点动能不同引起的呢？我们接着来分析a点的动能，根据题目给出铁球在a点静止释放这个条件，所以铁球在a点时的动能是多少？
生：铁球在a点静止释放时动能为0。
师：从表格的记录我们知道a点的重力势能大于b点的重力势能，反过来，那么b点的动能是否就会大于a点的动能，所以b点动能不为0呢？我们来进一步分析，如果b点的动能不为0，根据能量转换的观点，它会继续转化为重力势能，铁球会继续升高，那么b点将不会是返回时的最高点。所以b点为最高点时，铁球重力势能最大，动能为0，总机械能等于动能加势能。我们根据表格的信息可以比较得出a点的总机械能较大，b点的总机械能较小。那么铁球从a点运动到b点的过程中，总机械能为什么会减少呢？
生：是由于存在空气阻力。
生：我认为还有受到摩擦力的影响。
师：根据大家的猜想，我们看看生活中的例子，大家有没有这样的体验：在寒冷的冬天，我们通过搓手有什么感觉？
生：通过摩擦双手的温度升高了。
师：对，说明摩擦过程中由于克服摩擦力做功，有部分机械能转化为其他形式能，说明机械能也可以和其他形式能发生转换。我们回过来分析一下铁球实验中铁球从a点运动到b点的过程中，总机械能为什么会减少呢？同样由于存在阻力，有部分机械能转化为其他形式的能，总机械能减少了。大量的研究结果表明，如果只有动能和势能相互转换，机械能是守恒的。人造地球卫星在轨运动时机械能守恒。我们一起观看人造地球卫星的运转视频。
（展示人造卫星的运转示意图，讲解离地球最近的点叫近地点，离地球最远的点叫远地点。）
师：通过视频我们了解到人造地球卫星的运转情况，那么在轨运行的人造地球卫星机械能守恒，它在近地点的速度大还是在远地点的速度大呢？我们首先要知道研究的问题是比较哪一点的速度大，那要比较速度的大小，根据题目的条件，我们着手分析的原理是动能的大小与质量、速度有关。
生：再进一步分析可以知道人造地球卫星在运转过程中它的质量是不变的。
师：对，我们要比较a、b两点的速度的大小，就要比较这两点动能，而动能等于总机械能减去重力势能。因此我们先分析总机械能，根据题目的条件，总机械能是守恒的，所以卫星在运行的过程中，它的总机械能是不变的。我们进一步再分析近地点和远地点的重力势能谁大谁小，根据重力势能的影响因素是质量、高度，刚才我们已经分析了卫星在轨运行过程中的质量是不变的。那么对应图中近地点和远地点的高度，很明显的看出近地点的高度小于远地点的高度。因此在质量不变、高度不同的情况下，我们就能够知道近地点的重力势能小于远地点的重力势能。我们看到卫星运行的过程中重力势能的变化，而总机械能是不变的，由此我们就可以得到近地点的动能大于远地点的动能。动能越大，在质量不变的情况下，它的速度就越大，所以得出近地点的速度较大。在自然界中，机械能还有其他体现，我们一起来了解一下，结合图中高处流下的水能是什么能量？
生：高处的水具有重力势能，而流下的水由于运动而具有动能，所以水能实际上就是水的机械能。
师：风是在空中流动的空气，那风能又是什么能量呢？