随着城市化的迅速发展,科技日益繁荣,物理学知识看似很遥远,但在生活中处处有应用。在游乐场中常见的项目有过山车、秋千、滑梯、蹦床、蹦极、滑翔伞、大转盘、大摆锤、跳楼机等,总有一样或几样曾给我们带来惊险和刺激。现在我们学习了物理,认识了功与能,让我们再次走入游乐场,走进一个你最喜欢的游乐设施,在享受快乐的同时,从功与能的角度,重新认识这个“钢铁朋友”,并把它介绍给你的好朋友吧!
[活动任务]
任务一:体验“蹦床”项目
1. 活动图片

2. 速度变化、能的转化分析
(1)蹬床而起时,蹦床的弹性势能转化为人的动能和重力势能;用力蹬床面,蹦床发生弹性形变,蹦床具有弹性势能;力的作用是相互的,身体受力腾空而起。
(2)人离开蹦床上升时,随着高度增加,速度变慢,动能转化为重力势能。
(3)下落时,随着高度减小,人下落的速度增大,重力势能转化为动能,人体验失重状态。
(4)落在蹦床上,随着蹦床发生形变,人逐渐停止,人的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能。
任务二:认识安全规则
蹦床活动具有一定的危险性,因此一定要重视安全防护:
1. 成人全程监督,蹦床上一次只能有一个人使用,不进行翻跟头运动。
2. 蹦床防护措施要到位、规范;蹦床上要有足够的保护垫,状况良好且放置得当;经常检查所有设备,损坏时,应及时修理或更换。
任务三:完善推介方案
1. 蹦床好玩吗
首先是蹦起来在空中飞的感觉……人都喜欢更强大更自由的感觉。游玩蹬床时,身体受力腾空而起,落下时感受失重的乐趣,解压,放飞自我,无拘无束,体验感良好。
还有对器材要求较低,参与门槛不高,对场地要求低,可随时、随地安装器材。
2. 蹦床有用吗
蹦床运动零冲击力,强度高,可以增强心肺功能,消耗大量能量,燃烧脂肪,是一项非常好的运动;可以锻炼全身肌肉群,尤其对核心肌肉群的锻炼效果更佳;可以锻炼人的协调性与平衡性,提高各关节的运动灵活性。
3. 蹦床怎么玩
(1)蹦床需要热身:核心激活,心肺激活,蹲与跳,基础动态拉伸。
(2)考虑场地:蹦床小,活动范围有限,尽量以原地站立状态为主。
[交流评估]
对班内所有对游乐设施的推介方案进行不记名评价打分。
[实践应用]
1. 如图(甲)是简易儿童蹦极装置,蹦极前给儿童绑上安全带并固定拉长的弹性绳,先拉住儿童停留在蹦床上,撤去外力后儿童冲向高空。图(乙)为其简化示意图,A为儿童蹦床过程中的最低点,B为弹性绳原长点,C为运动的最高点。儿童始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等,则儿童从A点上升过程中,下列说法中正确的是 (

A.从A到B的过程中儿童的动能一直增大
B.从A到B的过程中儿童的动能一直减小
C.从A到C的过程中儿童的机械能守恒
D.到达C点时绳的弹性势能已全部转化为儿童的重力势能
[活动任务]
任务一:体验“蹦床”项目
1. 活动图片
2. 速度变化、能的转化分析
(1)蹬床而起时,蹦床的弹性势能转化为人的动能和重力势能;用力蹬床面,蹦床发生弹性形变,蹦床具有弹性势能;力的作用是相互的,身体受力腾空而起。
(2)人离开蹦床上升时,随着高度增加,速度变慢,动能转化为重力势能。
(3)下落时,随着高度减小,人下落的速度增大,重力势能转化为动能,人体验失重状态。
(4)落在蹦床上,随着蹦床发生形变,人逐渐停止,人的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能。
任务二:认识安全规则
蹦床活动具有一定的危险性,因此一定要重视安全防护:
1. 成人全程监督,蹦床上一次只能有一个人使用,不进行翻跟头运动。
2. 蹦床防护措施要到位、规范;蹦床上要有足够的保护垫,状况良好且放置得当;经常检查所有设备,损坏时,应及时修理或更换。
任务三:完善推介方案
1. 蹦床好玩吗
首先是蹦起来在空中飞的感觉……人都喜欢更强大更自由的感觉。游玩蹬床时,身体受力腾空而起,落下时感受失重的乐趣,解压,放飞自我,无拘无束,体验感良好。
还有对器材要求较低,参与门槛不高,对场地要求低,可随时、随地安装器材。
2. 蹦床有用吗
蹦床运动零冲击力,强度高,可以增强心肺功能,消耗大量能量,燃烧脂肪,是一项非常好的运动;可以锻炼全身肌肉群,尤其对核心肌肉群的锻炼效果更佳;可以锻炼人的协调性与平衡性,提高各关节的运动灵活性。
3. 蹦床怎么玩
(1)蹦床需要热身:核心激活,心肺激活,蹲与跳,基础动态拉伸。
(2)考虑场地:蹦床小,活动范围有限,尽量以原地站立状态为主。
[交流评估]
对班内所有对游乐设施的推介方案进行不记名评价打分。
[实践应用]
1. 如图(甲)是简易儿童蹦极装置,蹦极前给儿童绑上安全带并固定拉长的弹性绳,先拉住儿童停留在蹦床上,撤去外力后儿童冲向高空。图(乙)为其简化示意图,A为儿童蹦床过程中的最低点,B为弹性绳原长点,C为运动的最高点。儿童始终沿竖直方向运动且忽略绳重及空气阻力等,则儿童从A点上升过程中,下列说法中正确的是 (
D
)A.从A到B的过程中儿童的动能一直增大
B.从A到B的过程中儿童的动能一直减小
C.从A到C的过程中儿童的机械能守恒
D.到达C点时绳的弹性势能已全部转化为儿童的重力势能
答案
1. D
解析
【分析】
要解决这道题,需明确各点的物理意义:A为蹦极过程的最低点(弹性绳伸长最大,弹性势能最大),B为弹性绳原长点,C为运动的最高点。需结合受力分析判断动能变化,依据机械能守恒条件分析机械能是否守恒,最终判断弹性势能的转化情况。
步骤:1. 分析A到B过程的动能变化:根据弹力与重力的大小关系,判断加速/减速,确定动能变化;2. 分析A到C过程的机械能是否守恒:明确机械能守恒的条件(只有重力或弹力做功);3. 分析C点的能量转化:结合C点速度为0的特点,判断弹性势能的转化去向。
【解析】
首先明确各点含义:A是最低点(弹性绳伸长量最大),B是弹性绳原长点,C是最高点。
选项A:从A到B,初始时弹性绳弹力大于儿童重力,合力向上,儿童加速,动能增大;当弹力减小到等于重力时,速度最大,动能最大;之后弹力小于重力,合力向下,儿童减速,动能减小。因此动能先增大后减小,并非一直增大,A错误。
选项B:由上述分析,动能先增大后减小,不是一直减小,B错误。
选项C:机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功。从A到C的过程中,弹性绳的弹力对儿童做功,儿童的机械能(动能+重力势能)与弹性绳的弹性势能发生转化,因此儿童的机械能不守恒,C错误。
选项D:到达C点时,儿童速度为0,动能为0;整个过程忽略绳重及空气阻力,弹性绳的弹性势能全部转化为儿童的重力势能,D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能的转化、机械能守恒条件、弹性势能
【点评】
本题结合蹦极场景考查功与能的转化,需准确分析各阶段的受力情况以判断动能变化,明确机械能守恒的条件是解题关键,易出错点在于对A到B过程动能变化的判断,需注意弹力与重力的大小关系变化。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确各点的物理意义:A为蹦极过程的最低点(弹性绳伸长最大,弹性势能最大),B为弹性绳原长点,C为运动的最高点。需结合受力分析判断动能变化,依据机械能守恒条件分析机械能是否守恒,最终判断弹性势能的转化情况。
步骤:1. 分析A到B过程的动能变化:根据弹力与重力的大小关系,判断加速/减速,确定动能变化;2. 分析A到C过程的机械能是否守恒:明确机械能守恒的条件(只有重力或弹力做功);3. 分析C点的能量转化:结合C点速度为0的特点,判断弹性势能的转化去向。
【解析】
首先明确各点含义:A是最低点(弹性绳伸长量最大),B是弹性绳原长点,C是最高点。
选项A:从A到B,初始时弹性绳弹力大于儿童重力,合力向上,儿童加速,动能增大;当弹力减小到等于重力时,速度最大,动能最大;之后弹力小于重力,合力向下,儿童减速,动能减小。因此动能先增大后减小,并非一直增大,A错误。
选项B:由上述分析,动能先增大后减小,不是一直减小,B错误。
选项C:机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功。从A到C的过程中,弹性绳的弹力对儿童做功,儿童的机械能(动能+重力势能)与弹性绳的弹性势能发生转化,因此儿童的机械能不守恒,C错误。
选项D:到达C点时,儿童速度为0,动能为0;整个过程忽略绳重及空气阻力,弹性绳的弹性势能全部转化为儿童的重力势能,D正确。
【答案】
D
【知识点】
动能与势能的转化、机械能守恒条件、弹性势能
【点评】
本题结合蹦极场景考查功与能的转化,需准确分析各阶段的受力情况以判断动能变化,明确机械能守恒的条件是解题关键,易出错点在于对A到B过程动能变化的判断,需注意弹力与重力的大小关系变化。
【难度系数】
0.5
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