初二物理（北京版）-势能-3学案

《势能》学习任务单【学习目标】1.知道势能的概念。2.知道影响势能大小的因素。3.经历“生活观察——提出猜想——实验探究”的过程，关注“从生活走向物理，”感受科学研究过程中控制变量法、分析法、归纳法等思想方法的运用。4.经历“解释应用”的过程，“从物理走向社会”，会用物理知识和方法分析和解决生活中相关问题。5.在活动设计、实验探究的过程中，初步养成严谨的科学态度，感悟科学技术的发展对人类生存发展的重要作用。【课前准备活动】做一做：如何用一根皮筋将纸片弹出去？如何操作能让纸片弹得更远一些呢？（注意安全：可将纸片射向墙壁）【课上学习任务】1.物体由于发生弹性形变而具有的能叫。2.被举高的物体所具有的能叫。3.探究物体的势能跟哪些因素有关。（1）弹性势能的大小与哪些因素有关？（2）重力势能的大小与哪些因素有关？第一个问题：（1）弹性势能的大小与哪些因素有关？猜想与假设：物体的弹性势能大小跟物体的弹性形变量大小有关。同一个物体，弹性形变量越大，物体的弹性势能越大。设计实验：自变量是，因变量是，控制变量是。可操作性定义，把弹簧弹性势能大小转换为木块被弹出的距离大小。结合实验器材进行实验，收集数据。分析与论证：对于同一个物体，弹性形变量越大，木块被弹出的距离越大。根据前面的可操作性定义，把弹簧弹性势能大小转换为木块被弹出的距离大小。可得结论：同一个物体，。第二个问题：（2）重力势能的大小与哪些因素有关？猜想与假设：物体的重力势能可能跟物体的质量和物体的位置高度有关。采用控制变量法，分成两个探究问题。①探究物体所处位置的高度一定时，物体的重力势能跟物体的质量有什么关系？②探究物体质量一定时，物体的重力势能跟物体所处位置高度有什么关系？研究①探究物体所处位置的高度一定时，物体的重力势能跟物体的质量有什么关系？猜想与假设：物体所处位置的高度一定时，物体的质量越大，物体的重力势能越大。设计实验：自变量是，因变量是，控制变量是。实验器材：可操作性定义：小球的重力势能用细针被小球向下推动的距离来表示，细针向下推入泡沫的距离越大，说明小球的重力势能越大。结合实验器材进行实验，收集数据。分析与论证：根据表中的实验数据，归纳实验结论：小球所处位置的高度一定时，小球质量越大，细针被小球向下推动距离越大。由操作定义，可以推出如下结论。结论：物体所处位置的高度一定时，。研究②探究物体质量一定时，物体的重力势能跟物体所处位置高度有什么关系？猜想与假设：物体的质量一定时，物体所处位置的高度越大，物体的重力势能越大。设计实验：自变量是，因变量是，控制变量是。实验器材：可操作性定义：小球的重力势能用细针被小球向下推动的距离来表示，细针向下推入泡沫的距离越大，说明小球的重力势能越大。结合实验器材进行实验，收集数据。分析与论证：根据表中的实验数据，归纳实验结论：小球质量一定时，所处位置的高度越大，细针被小球向下推动的距离越大。由操作定义，可推出如下结论。结论：物体质量一定时，。4.势能的应用：（1）物体可以同时既有动能又有势能吗？请举例说明。（2）动能和势能可以发生相互转化吗？请举例说明。（3）真空中下落的羽毛和橡胶球的动能和势能比较。（4）科普阅读，阅读文章《水利工程史上的奇迹——都江堰》，回答下面问题。①都江堰修筑前，水量大的季节，岷江水对平原的冲击为什么会增大？②都江堰工程使成都平原免受洪水的冲击，哪些措施减少了水对平原做功的本领呢？【课后作业】1.一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图所示。若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法中正确的是A．小球在下落过程中动能不变B．小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能C．小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功D．小球从A点运动到B点过程中，动能增加，重力势能减小2.如图所示是蹦床运动过程中的一个情景，在运动员从高空向下运动过程中，运动员的重力势能，动能；运动员落到蹦床上，蹦床形变越来越大的过程，蹦床的弹性势能。（均选填“增大”“减小”或“不变”）3.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。频闪仪每隔一定的相同时间拍摄一张运动物体的照片，于是照片上就记录了物体的几个闪光时刻的位置。如图所示，是小球从静止下落过程的频闪照片示意图。在下落过程中：（1）小球做的是运动。（选填“匀速”或“变速”）（2）小球的动能是的。（选填“增大”“减小”或“不变”）（3）小球的重力势能是的。（选填“增大”“减小”或“不变”）4.一个研究小组做了一个实验：在一个大的真空空间里，把橡胶球和羽毛悬挂在高处（橡胶球质量大于羽毛质量），由静止释放，发现二者始终同步向下运动，如图所示是运动过程中拍摄的几张照片。（1）在下落过程中，羽毛和橡胶球所受重力做功的功率。（选填“相等”或“不相等”）（2）橡胶球悬挂在高处静止时重力势能。（选填“有”或“没有”）【课后作业参考答案】1.BCD。解析：小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，在质量不变时，速度越大，物体动能越大，故小球在下落过程中动能逐渐增大，选项A不正确；因物体重力势能与物体被举的高度有关，C点的高度小于B点高度，即小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能，选项B正确；由于小球在AB段BC段受到重力大小相等，两段的距离相等，所以小球受到的重力在AB段做的功等于在BC段做的功；选项C正确;小球从A点运动到B点过程中，质量不变，速度增加，所以动能增加，高度降低，所以重力势能减小，选项D正确。2.减小增大增大。解析：在运动员从高空向下运动过程中，根据物体重力势能大小与质量和高度的关系，可知，当运动员质量不变时，高度越低，重力势能越小；根据物体动能大小与质量和速度的关系可知，当运动员质量不变时，速度越大，动能越大。蹦床的弹性势能大小与形变量大小有关，形变量越大，弹性势能越大，所以在蹦床形变越来越大的过程，蹦床的弹性势能增大。3.变速增大减小。解析：由频闪示意图可知，小球向下运动过程中，相同时间运动的距离不相同，所以是变速运动。相同时间运动的距离越来越大，说明速度越来越大，所以小球的速度是增大的。小球的质量不变，速度增加，所以动能也增加。小球质量不变，高度降低，所以重力势能减小。4.(1)不相等，因为羽毛和橡胶球质量不同，所受重力大小不同，物体在某时刻的功率等于它重力和速度的