第十章 功与机械能 实 践 探究游乐设施中的功与能 1.物理观念 理解功与能的基本概念:学生能够明确功是能量转化的量度，理解动能、势能(包括重力势能和弹性势能)等基本能量的概念，以及它们之间的转化关系. 2.科学思维 学生能够根据游乐设施的实际运行情况，建构出简化的物理模型，用于分析功与能的转化过程. 3．科学探究 学生能够基于游乐设施中的物理现象，提出与功与能转化相关的问题.能够设计简单的实验方案，探究游乐设施中功与能的转化过程，并正确操作实验器材，收集数据. 4．科学态度与责任 培养学生对物理世界的好奇心，激发他们探究游乐设施中功与能转化规律的求知欲.在探究过程中，学生能够尊重事实，基于实验数据和分析结果得出结论，不主观臆断.引导学生关注游乐设施的安全性，理解功与能转化原理在游乐设施设计中的应用，培养他们的社会责任感. 重点 ：理解动能、势能(包括重力势能和弹性势能)等基本能量的概念，以及它们之间的转化关系. 难点 ：在实践操作中，培养学生解决问题的能力. （一）新课导入 ： 游乐园中的滑梯、过山车等给我们留下了美好的童年记忆，在这些惊险刺激的游乐项目中普遍存在不同能量的巧妙转化.让我们再次走进游乐园，探究童年记忆中功与能的关系吧. （二） 知识讲解 ： 1.用多媒体展示过山车的图片. 请同学回忆下之前去游乐场玩过山车的经历，从能量的视角分析体验过程. 刚开始时，过山车在机械装置推力的作用下爬上最高点;第一次下行后,就没有任何装置为它提供动力,唯一的“发动机”就是重力势能，过山车的动能与势能之间不断发生转化. 问：在最高点，速度多大？能量转化如何？ 问：由高处到低处，速度如何变化？能量转化呢？ 问：由低处到高处，速度如何变化？能量转化呢？ 教师进行点评后总结。 2.用多媒体展示蹦极的图片. 请同学回忆下之前去游乐场玩蹦极的经历，从能量的视角分析体验过程. 跳跃者站在蹦极跳台上，把一端固定的一根长长的弹性绳绑在踝关节处或腰间,然后跳下.示意图如图所示跳跃者从O点跳下，自由下落到A点处弹性绳自然伸直,到B点处他受到的重力与弹性绳拉力相等，C点是他到达的最低点.到达最低点后,跳跃者会被弹起此过程中,动能与势能之间不断发生转化. 问：从O点到A点，速度变化如何？能量转化如何？ 问：从A点到B点，速度变化如何？能量转化如何？ 问：在B点处呢？ 问：从B点到C点，速度变化如何？能量转化如何？ 问在C点处呢？ 教师点评后总结。 （三） 课堂训练 1.如图所示，过山车是一项惊险刺激的游戏项目，下列关于过山车的机械能说法正确的是（ B ） A．刚开始过山车匀速被拉升时，机械能不变 B．过山车向下俯冲时，重力势能转化为动能 C．通过环形轨道最高点时，重力势能最大，动能为零 D．过山车在运行过程中机械能守恒 2．蹦床运动有“空中芭蕾”之称，运动时利用蹦床中的弹簧反弹让人在空中表演动作技巧.下列对蹦床运动员的叙述正确的是（ D ） A．离开蹦床后的速度是先变大后变小 B．从最高点到落到蹦床最低点速度是一直变大 C．从接触蹦床至到达最低点，只有人的动能转化为蹦床的弹性势能 D．后一次比前一次“蹦”得更高，一定是做了功 3.会荡秋千的人，不用别人帮助，就能把秋荡得很高。做法是：当人从高处向下摆时，身体由直立变为下蹲，此过程降低重心高度，将更多的重力势能转化为 动 能；而从最低点向上摆时，用力将身体由下蹲变为直立，此过程克服身体重力做功，增加了 机械（重力势） 能.如此循环往复，机械能越积越多，秋千就越荡越高. （四） 布置作业 完成相关练习，巩固所学知识. 在设计这一实践活动时，应充分考虑了学生的认知特点和兴趣点，选取了游乐设施这一贴近学生生活的主题，并巧妙地融入了物理学中的功与能原理.通过一系列精心设 ... ...
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