12.1 机械能-动力 势能 导学案-2025-2026学年苏科版九年级上册物理

该初中物理导学案聚焦第十二章第一节“机械能”中的动能与势能概念，以“能量”为核心线索，通过问题链设计实现从生活现象到物理本质的层层递进。从导入环节的填空填空式预习唤醒学生已有经验，到实验探究中分步引导学生猜想、操作、分析数据，再到例题与练习题的精准反馈，构建了清晰的知识支架，帮助学生建立“能量守恒”的初步观念。 本资料突出科学探究与物理观念的深度融合，通过控制变量法开展动能、势能影响因素的实验，强化模型建构与科学推理能力，尤其在例题11和12中体现对实验条件、证据获取与结论推导的严谨训练。习题设计紧扣新课标要求，涵盖情境迁移、逻辑判断与批判性思维，如第4题考查实验方法的全面性，第5题强调摩擦力不变的隐含条件，有效提升学生解决实际问题的能力，彰显物理学科核心素养的落地实践。

第十二章机械能和内能 第 一 节 机械能 第 1 课 时 动 能 势 能 学习目标 1.知道能量的概念。 2.了解动能，通过实验了解影响动能大小的因素。 3. 了解势能，通过实验了解影响势能大小的因素。 【 导预引学 】 1. 一 个物体能对另 一 个物体 ,就表明这个物体具有能量。能量的单位和功的单位相同， 是 o 2. 物体由于 而具有的能量叫动能。物体的动能越大，它能对其他物体做的功就越 。物体 的动能的大小与物体的 和 有关， 越大， 越大，物体所具有的动能就越 大。 3. 物体由于发生 而具有的能量叫弹性势能，事实表明， _越大，物体的弹性 势能越大。 4. 物体由于 而具有的能量叫作重力势能。物体的重力势能与物体的 和 _有关， 越大， 越高，那么这个物体的重力势能就越大。 【 导问研学 】 问题一：什么是能量? 问题二：动能大小与哪些因素有关? 活动：学生分组实验，探究动能大小与哪些因素有关 猜想： a.动能与速度的关系 选择质量 (选填“相同”或“不同”)的小车，让小车分别从 (选填“相同” 或“不同”)的高度由静止开始下滑，小车运动到水平面时的速度大小 (选填“相同”或 “不同”)。 我们能够明显看出 的小车，使木块移动的距离较 ,小车的动能较 b.动能与质量的关系 改变小车的 ,让它们从 (选填“相同”或“不同”)高度由静止开始下滑，这 样做的目的是为了使小车 o 我们能够明显看出 的小车，使木块移动的距离较 ,小车的动能较 总结： 例 题 1 : 在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车下滑后撞击 斜面底部的木块。 (1)本实验的研究对象是 (选填“斜面”或“小车”或“木块”)。 (2)实验时通过观察 来判断 (选填“小车”或“木块”)动能的大小； (3)实验研究的动能是指 (填字母)。 A. 小车在斜面上时的动能 B. 小车撞击木块前瞬间的动能 C. 小车撞击木块后瞬间的动能 D. 木块被撞击后的动能 (4)让同一小车从同一斜面不同高度由静止开始滚下，是探究动能大小与 的关系。 (5)如果木块在运动过程中所受的阻力为0,我们能否完成该探究实验? (选填“能”或“不能” 问题三：弹性势能大小与哪些因素有关? 活动：1:教师演示弹簧玩具车 结论：发生弹性形变的物体，能对其他物体 ,表明它具有能量，这种能量叫作弹性势能。 问题四：重力势能大小与哪些因素有关? 活动1:学生演示课本12.2“模拟打桩” 结 论 ： 例题2:小明同学将如图所示的木块、三脚小桌分别当作“重锤”和“桩”,做打桩模拟实验。 (1)小明将“重锤”举高，让其自由下落，将“桩”打入沙中。要将“桩”打得深些，小明采取的方案有： ①用同一“重锤”时，要使“重锤”从更 (高/低)处下落。 ②让“重锤”从同一高度下落时，要选择质量 (大/小)的木块。 (2)“桩”被打得越深，说明“重锤”对“桩”做的功越 (多/少),“重锤” 具有的重力势能越 (大/小)。 【导法悟学】 1、在研究“动能与哪些因素有关”的实验中，应用了哪些实验方法?还有哪些实验中也用到了这样的实验 方法? 2、 能量与功之间有怎样的关系? 【导评固学】 1. 关于动能的概念，下列说法中正确的是( ) A. 速度大的物体具有的动能一定大 B. 质量大的物体具有的动能一定大 C. 运动物体只具有动能 D. 一切运动的物体都具有动能 2.下列关于重力势能的说法，正确的是( ) A. 质量大的物体，重力势能一定大 B. 被举得高的物体，重力势能一定大 C. 质量相等的物体，被举得越高，重力势能越大 D. 质量相等的物体，速度越大，重力势能越大 3. 关于弹性势能，下列说法正确的是( ) A. 一弹簧被拉长后有弹性势能，压缩后无弹性势能 B. 钟表上的发条拧得越紧，其弹性势能越大 C. 弹簧的弹性势能一定比橡皮筋的弹性势能大 D. 物体只要发生形变就一定具有弹性势能 4.用如图所示的器材探究动能大小与哪些因素有关，实验时让小车从斜面上由静止开始下滑，撞击置于水 平面上的木块，关于该实验，下列说法中错误的是( ) A. 在木块的碰撞面粘贴海绵片，可使小车与木块在碰撞后一起运动 B. 小车撞击木块对木块做功，使木块获得动能 C. 木块被撞击后移动的距离可反映小车的动能大小 D. 本套器材只能探究小车的动能大小与速度的关系 5.在探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止 释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是( ) A. 上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B. 木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 C. 用小车代替木块更便于得到实验结论 D. 该实验中木块和“探究重力势能大小的影响因素”实验中的木块作 用相同 6.某人跑步时与走路时相比，跑步时的动能 ;甲、乙两辆相同的卡车，甲满载，乙空载，当它们以 相同的速度行驶时，空载卡车的动能 。 (较大/较小) 7.汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的 能不变， 能增大。自行车下坡时，不蹬脚 踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐 (选填“变大”“变小”或“不 变”),自行车的重力势能逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 8.2021年9月17日，中国“太空三人组”搭乘神舟12号返回地球。在返回舱进入大气层后加速下落的 过程中，返回舱的( ) A. 动能减小、重力势能减小 B. 动能增大、重力势能增大 C. 动能增大、重力势能减小 D. 动能不变、重力势能不变 9.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速 飞行，同时均匀喷洒农药。此过程中，喷药无人机的( ) A.动能减小、重力势能减小 B.动能减小、重力势能不变 C.动能不变、重力势能减小 D.动能不变、重力势能不变 10.2024年4月25日.我国长征运载火箭成功将神舟十八号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开地面加 速上升的过程中( ) A. 动能增大，重力势能不变 B. 动能增大，重力势能增大 C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能不变，重力势能增大 11.如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释 放，撞击水平面上同一木块。 (1)本实验探究的是 (木块/小车/斜面)的动能与 的关系. 实验中是通过观察 来比较动能大小的。 (2)第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的 木块 ( 3 ) 若 操 作 正 确 ， 第 二 次 实 验 时 ， 木 块 最 终 的 位 置 如 图 乙 所 示 ， 则 此 实 验 的结论是 (4)若水平面完全光滑，则该实验探究 (能/不能)顺利进行。此实验也告诉了我们汽车行驶 时 (超载/超速)易带来危害。 (5)若要验证动能大小与另外一个因素的关系，则需要添加 (砝码/毛巾/测力计)。 12.在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物 A、B、C 的质量关系为m=m.<m, 木桩 相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、 C将木桩打入沙中的深度相同。 (1)重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断 (选填“重物”或“木桩”)的重力势能大小。 ( 2 ) 比较 两个重物将木桩打入沙中的深度，可判断重力势能的大小 和重物下落高度的关系，得出的结论是： ,重力势能越大。 (3)我们 (选填“能”或“不能”)比较出甲图中重物 B 、C的重力势 能的大小，理由是 。 总结：(1)我们把 和 统称为势能。 (2) 在物理学中，我们将 和 统称为机械能。 一、导预引学答案 做功；焦耳（J） 运动；多；质量；速度；质量；速度 弹性形变；弹性形变程度 被举高；质量；高度；质量；高度 二、导问研学答案 问题一：能量 一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。 问题二：动能大小与哪些因素有关 猜想a（动能与速度的关系） 相同；不同；不同；速度大；远；大 猜想b（动能与质量的关系） 质量；相同；到达水平面时速度相同；质量大；远；大 总结：物体的动能大小与质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。 例题1 （1）小车 （2）木块移动的距离；小车 （3）B （4）速度 （5）不能（若阻力为0，木块将永远运动，无法比较距离） 问题三：弹性势能 发生弹性形变的物体能对其他物体做功，弹性势能大小与弹性形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大。 问题四：重力势能 物体的重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 例题2 （1）①高；②大 （2）多；大 三、导评固学答案 1.D（一切运动的物体都具有动能） 2.C（质量相等时，高度越高重力势能越大） 3.B（发条拧得越紧，弹性形变程度越大，弹性势能越大） 4.D（还可通过改变小车质量探究动能与质量的关系） 5.B（木块滑行时压力和接触面粗糙程度不变，摩擦力大小相同） 6.较大；较小（跑步速度更大，动能更大；乙车空载质量小，动能较小） 7.动；重力势；变大；变小（匀速运动动能不变，高度上升重力势能增大；下坡时重力势能转化为动能） 8.C（加速下落时，速度增大动能增大，高度减小重力势能减小） 9.A（匀速飞行速度不变但质量减小，动能减小；高度不变但质量减小，重力势能减小） 10.B（加速上升时，速度增大动能增大，高度增大重力势能增大） 11.（1）小车；速度；木块移动的距离 （2）放回原位置 （3）质量相同时，物体的速度越大，动能越大 （4）不能；超速（光滑水平面木块无法停下，无法比较距离；速度越大动能越大，对应超速危害） （5）砝码（通过添加砝码改变小车质量，探究动能与质量的关系） 12.（1）重物 （2）A和B；质量相同时，物体被举得越高 （3）不能；B和C将木桩打入沙中的深度相同，无法比较重力势能大小 总结 （1）重力势能；弹性势能 （2）动能；势能 学科网（北京）股份有限公司 $