12.1 动能 势能 机械能 导学案 2024-2025学年苏科版物理九年级上册

12.1动能 势能 机械能 导学案 2 一、教学目标: (1)通过探究,知道弹性势能和重力势能的概念及其决定因素,并能解释简单的现象. (2)能够运用“控制变量法”进行实验设计来验证自己的猜想,并能通过实验分析总结,得出合理的结论. 二、教学重、难点: 重点:弹性势能、重力势能大小的因素.安排两个探究活动,分别对重力势能的影响因素进行实验探究,并在此基础上对一些简单的相关现象进行解释. 难点:探究实验的设计以及如何用控制变量法来进行实验探究.本节内容的两个探究实验,活动过程逐步开放,联系以前学过的知识,体会控制变量法的要求,引导设计科学合理的实验并进行探究. 一、自主先学 1.弹性势能:发生弹性形变的物体能对其他物体 ,表明它具有 ,这种能量叫作 问题1:如图12-1-2(a)所示,拉伸的橡皮筋能将子弹射出;如图(b)所示,上紧的发条能带动钟表的齿轮和指针转动;如图(c)所示,压缩的弹簧能弹开小车.这三个事例说明的一个共同问题是:_ .尝试再举一个类似的事例:_ 问题2:判断物体是否具有弹性势能的标准是什么?弹簧一定具有弹性势能吗? 二、合作助学 1.重力势能:物体由于被 而具有的能叫作重力势能. 活动:重力势能的影响因素 猜想:可能与质量,高度有关 观察:木桩陷入沙坑的深度 研究方法:控制变量法、转换法 (1)重力势能-物体被举起的高度 一定时,物体 越高,它具有的重力势能就越多。 (2) 重力势能-物体的质量 相同时,物体 越大,它具有的重力势能就越多。 综合结论:物体的重力势能与 和 有关,物体的 越高, 越大,它具有的重力势能就越大. 2. 机械能: 和 统称为机械能.机械能共包含_种基本形式的能量,分别为_ 变式1:一个物体_ (选填“可以”或“不可以”)同时具有多种形式的机械能,请列举一个同时具有动能和重力势能的物体:_ . 变式2:在空中飞行的一只球,它具有的重力势能是5 J,动能是4 J,这只球具有的机械能是_J,物体具有机械能的多少等于_和_的总和. 三、拓展导学 1、动能和重力势能可以相互转化 观察摆球动能和重力势能的相互转化. 问题1:动手操作并观察教材P36图12-10所示的实验,填写课本相应的空白. 当摆球从A点向下摆动时,它的速度越来越大,它的动能逐渐_,势能逐渐_ 当摆球到达最低点O’时:它的动能最_、势能最_,从A到O’:摆球的势能逐渐转变成_能。 此后,摆球又向OO/的另一侧运动,随着摆球的上升,它的速度越来越 ,动能逐渐转变成 能。 该实验说明:_ 变式1:动能和弹性势能可以相互转化吗?请设计一个实验或举出一个事例说明. 机械能守恒定律:物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化的过程中,如果没有阻力存在,则机械能的总量(动能和势能的总和)保持不变。 注:如果考虑阻力和摩擦,则 机械能减小,因为部分机械能转化为其他形式的能. 四、检测促学 1. 如图所示四个情境中,属于动能转化为势能的是( ) 2.苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大跳台比赛中夺得金牌.如图 <m>6−K−9</m> 所示为运动员在空中运动的轨迹,图中a、c两处等高,若不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A. 运动员从 a 处到 b 处重力势能转化为动能 B. 运动员在 a处和 c处的重力势能相等 C. 运动员在 b 处时的机械能最大 D. 运动员从 b 处到d处速度逐渐减小 3.(教材变式题)在水平地面上铺一张纸,将两个弹性相同、质量分别为 A和 B的皮球 A和 B表面涂黑,让它们从相同高度处由静止下落,在纸上留下黑色圆斑如图所示, 分析图中两个圆斑大小,可推断: mA _(选填“>”“<”或“=”) m_B .皮球落地后反弹高度比原来下落时高度低,由此判断,皮球的机械能总量_(选填“不变”“减小”或“增大”). 4.(教材素材题)如图所示,把一个金属小球用细线悬挂起来,将小球 拉到A点,然后放开,小球将在 ABC间往复摆动,该实验说明_ _.每次摆动的幅度越来越小,这是因为_ _.小球第二次经过B点与第一次经过B点相比,动能_,重力势能_,机械能_.(后三空均选填“增大”“减小”或“不变”) 5. (教材变式题)如图所示是自动回转的“魔罐”,橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部,中间系一个钩码,当将“魔罐”在水平地面上滚出后,它能自动滚回来的原因是_能转化为_能.将“魔罐”滚动出去而不是平移出去,目的是_ 6.在蹦床比赛中,运动员从高处落到蹦床上又被弹起,该过程中有关机械能及其转化的说法正确的是( ) A. 运动员上升到最高点时重力势能为零 B. 运动员下降过程中机械能增大 C. 运动员从高处下落到蹦床前,重力势能转化为动能 D. 运动员弹离蹦床后上升的过程中,弹性势能转化为动能 7.如图所示,用小球和木块来探究“动能大小与哪些因素有关”. (1) 实验中是通过比较_来比较动能大小的. (2) 本实验研究的动能是指_(填字母) (3) A. 小球在斜面上时的动能 B. 小球撞击木块时的动能 C. 小球撞击木块后木块的动能 (4)比较图甲、乙是为了研究动能大小与_的关系. (5)如图丙所示,小赵在实验时,先让质量为 m的小球从斜面 高处由静止滚下,撞击放在 A处的木块,测出木块被撞击的距离 AB 为 s_1 ,保持木块在位置 B 不变,让同一小球从斜面 <m> </m> 高处由静止滚下,测出木块第二次被撞击的距离 BC 为 s_2 ,则可能出现s_1_(选填“>”“=”或“<”) <m>s_2</m> ,你判断的依据是_(从能量角度解释). 学科网(北京)股份有限公司 $$