《九年级物理全册10.1机械能课件(新版)北师大版》由会员分享,可在线阅读,更多相关《九年级物理全册10.1机械能课件(新版)北师大版(43页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、导学设计,一、机械能,学点1 能量与做功的关系,观察如下图画,回答下列问题:,问题1:风吹动帆船在海面上航行,风对帆船做了功,说明风具有_ ;摆放整齐的瓶子被保龄球推向坑道,说明滚动的保龄球也具有_ 。,一、机械能,问题2:一个物体能够对外_ ,我们就说该物体具有_ ,简称_。物体能够做的功越多,具有的_就越大。,能量,能量,做功,能量,能,能,一、机械能,问题1:奔跑的骏马、行驶的汽车、踢飞的足球,它们的共同特点是都在_ ,我们把物体由于_具有的能叫作动能。,学点2 动能及影响因素,运动,运动,一、机械能,(2)课间活动时,当你和速度相同的胖、瘦两个同学分别相撞,你的感觉相同吗?或和质量相近
2、,但速度不同的两个同学相撞,你的感觉相同吗?物体的动能与什么因素有关呢?利用身边的器材,做如下几组实验:,实验1:如图S1013甲所示 ,让质量相同的小球A和B从不同高度滚下,比较它们的速度大小。,一、机械能,问题2:如图甲所示,质量相同的小球从不同高度自由滚下后,在水平面上的速度不同,小球在斜面上位置越高,获得的速度_ ;如图乙所示,不同质量的小球从相同的高度滚下,在水平面上的速度_ 。,越大,相同,一、机械能,问题3:由此可知,小球到达水平面上的速度与其在斜面上的高度_ ,和其质量_ (两空均选填“无关”或“有关”)。我们让小球从斜面上不同的高度滚下是为了获得_。,有关,无关,不同的速度,
3、一、机械能,实验3:如图S1014甲所示 ,让质量相同的小球C和D从不同高度滚下,比较小球对纸盒做功的多少。,实验4:如图丁所示,让质量不同的小球从相同高度滚下,比较小球对纸盒做功的多少。,图S1014,一、机械能,问题4:如图丙所示,质量相同的小球,从不同的高度滚下后,速度较大的小球推动纸盒移动的距离较远,说明物体的动能与_有关。,速度,问题5:如图丁所示,质量不同的小球从相同的高度滚下,质量较大的小球推动纸盒移动的距离较远,说明物体的动能与_有关。,质量,一、机械能,问题6:我们在探究小球的速度对动能的影响时,控制小球的质量不变;在探究质量对动能的影响时,控制小球的速度不变,即在探究一个变
4、量对实验的影响时,控制其他的量不变,这种方法叫作_ ;小球的动能大小不易观察,可以通过小球推动纸盒移动距离的大小来表示它的动能大小,这种方法叫作_。,控制变量法,转换法,一、机械能,学点3 重力势能及影响因素,问题1:夯式打桩机举高的重锤、高层的花盆、高空的飞机,它们离地面都有一定的_ ,我们把受到重力的物体被_后具有的能叫作重力势能。,高度,举高,一、机械能,(2)为了探究重力势能大小与哪些因素有关,小明找到A、B、C三个体积相同的小球。让小球从高处自由落下,通过观察小球砸入沙坑的深浅程度来比较重力势能的大小,其中mAmBmC,三次实验结果如图S1016所示 。,图S1016,一、机械能,问
5、题2:图甲和图乙中两小球_相同,_不同,高度较_的小球砸入沙坑较深些,说明重力势能的大小与_有关。,质量,高度,大,高度,问题3: 图甲和图丙中两小球所处_相同, _不同,质量较_的小球砸入沙坑较深些,说明重力势能的大小与_有关。,问题4:类比探究影响动能大小的因素的实验,本次实验也用到了多种研究物理问题的方法,请你任意指出其中一种方法: _ 。,高度,质量,大,质量,控制变量法(或转换法),一、机械能,学点4 弹性势能及影响因素,问题1:拉开的弓、压缩的弹簧、挤压的网球拍,它们的共同特点是_ ,我们把具有弹性的物体发生_后具有的能叫作弹性势能。,发生了形变,形变,一、机械能,一、机械能,实
6、验:将小球置于弹簧的右端,将同一个弹簧每次压缩不同的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒,并留在其中,分析比较纸盒_,从而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性势能的大小。,被推动距离的远近,问题2:弹簧被压缩的程度越大,即弹簧的 _越大,纸盒被推动得越远,说明同一物体的弹性势能和_有关。,形变量,弹性形变程度,一、机械能,学点5 动能和势能的转化 机械能守恒,问题1:物体的动能和势能之间是可以转化的,如图S1019所示是小刚同学做的单摆实验,小球从B点上升到C点的过程中,它的速度_,高度_,所以动能_,重力势能_,_转化为_;小球从C点下落到B点的过程中,它的
7、速度_,高度_,动能 _,重力势能_, _转化为_。,变小,增加,减少,增加,动能,重力势能,变大,减少,增加,减少,重力势能,动能,图S1019,一、机械能,问题2:机械能在什么情况下守恒? 物体的动能和势能统称为_ ,它们之间是可以转化的,在_的过程中,机械能是守恒的。如图S10110所示 ,一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下,忽略空气阻力,若它在顶端的重力势能为65 J,则滑到底端的动能是_。,机械能,只有动能和势能相互转化,65J,图S1014,例1 下列物体中,既有动能又有势能的是( ) A在平地上滚动的足球 B被运动员举着不动的杠铃 C在空中飞行的小鸟 D被压扁的皮球,应用示例
8、,一、机械能,C,类型一 对动能、弹性势能、重力势能概念的理解,一、机械能,解析 在平地上滚动的足球,有质量,有速度,具有动能;足球在平地上,没有被举高,不具有重力势能。被运动员举着不动的杠铃,有质量,有高度,具有重力势能;杠铃没有运动,不具有动能。在空中飞行的小鸟,有质量,有速度,又在高空,既具有动能又具有重力势能。被压扁的皮球,发生了弹性形变,具有弹性势能。,一、机械能,方法指导理解动能、弹性势能和重力势能 一切运动的物体都具有动能,一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能,一切具有高度的物体都具有重力势能。动能的关键是“动”,弹性势能的关键是有“弹性形变”,重力势能的关键是物体在“高处”能下
9、落。没有发生弹性形变的弹簧、橡皮筋等弹性物体不具有弹性势能。动能、弹性势能、重力势能是机械能的三种形式,一个物体可以同时具有多种形式的能量。,一、机械能,例2 2017宿迁改编在“探究影响动能大小的因素”实验中,如图1012a、b、c所示,让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下,小球撞击放在水平木板上的木块,使木块滑动,虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。,类型二 影响动能大小的因素,一、机械能,(1)实验中通过_反映小球动能的大小。 (2)比较_两图的实验,可以探究小球的动能与速度的关系。 (3)比较a、b两图的实验,可以得到 小球的动能随质量的增大而_。,木块滑动距离的远近,
10、a、c,增大,图1012,一、机械能,解析 (1)实验中通过比较木块滑动的距离远近来反映小球动能的大小。 (2)探究小球的动能与速度的关系,应控制质量相同,速度不同,应使质量相同的小球从不同的高度滚下,故选a、c两图。 (3)比较a、b两图的实验,质量不同的小球从相同高度滚下,质量大的小球推动木块运动的距离远,故结论为:小球的动能随质量的增大而增大。,一、机械能,实验点拨动能的大小不能直接测量,在实验中采用转换法(本题中利用小球推动木块运动距离的远近反映小球动能的大小)比较;动能的大小与物体的质量、速度有关,在实验探究时采用控制变量法(在质量相同的条件下,探究动能与物体运动速度的关系;在运动速
11、度相同的条件下,探究动能与物体质量的关系)。,一、机械能,例3 为探究“重力势能的大小与什么因素有关”,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图1013所示的实验。,类型三 影响势能大小的因素,图1013,一、机械能,(1)实验中通过观察_来判断物体重力势能的大小。 (2)要探究重力势能大小与高度的关系,应选择图_和图_进行分析比较。 (3)图乙和图丙探究的问题是_。全品导学号:62512003,小方桌陷入沙中的深浅,甲,乙,高度相同时,重力势能的大小与质量的关系,一、机械能,解析 (1)实验中通过观察小方桌陷入沙中的深浅来判断物体重力势能的大小。(2)要探究重力势能
12、大小与高度的关系, 需保持重物的质量相同,改变重物所处的高度,所以图甲和图乙是探究重力势能的大小与高度的关系。(3)由题图可以看出,图乙和图丙中重物所处的高度均为h2,高度相同,而质量不同,所以图乙和图丙探究的问题是:高度相同时,重力势能的大小与物体质量的关系。,一、机械能,实验点拨重力势能的大小不能直接测量,可以采用转换法用直观现象来表示(本题中用小方桌陷入沙中的深浅反映重力势能的大小)。重力势能的大小与物体的质量、高度有关,在实验探究时采用控制变量法(在质量相同的条件下,探究重力势能与高度的关系;在高度相同的条件下,探究重力势能与物体质量的关系)。,一、机械能,例4 如图1014所示,用手
13、将一重为G的铁球缓慢放在一个弹簧上,放手后,铁球从A位置开始向下运动,到达B位置时速度达到最大,到达C位置时小球的速度变为零。 已知AC间的高度差为h,则铁球从A位 置到达C位置,铁球的重力做功为 _;在此过程中,弹簧的弹性 势能增加量为_。,类型四 动能和势能的相互转化,Gh,Gh,图1014,一、机械能,铁球从B位置到达C位置的过程中,铁球所受的重力_(选填“大于”“小于”或“等于”)弹簧所施加的弹力。(整个过程中不计能量损耗)全品导学号:62512004,小于,一、机械能,解析铁球从A位置到达C位置的过程中,铁球的重力做功为WFsGh,在此过程中,铁球的重力势能减少(减少量为Gh),弹簧
14、的弹性势能增加,铁球的重力势能转化为弹簧的弹性势能,在不计能量损耗时,弹簧的弹性势能的增加量等于铁球的重力势能的减少量。铁球从B位置到达C位置的过程中,铁球只受重力和弹力作用且运动速度在不断减小,表明铁球受到的重力小于弹力。,一、机械能,方法指导两步判定动能和势能的相互转化 (1)根据影响物体动能和势能大小的因素判断动能和势能大小的变化。 (2)在理想情况下,动能和势能发生转化时机械能的总量保持不变,所以在动能和势能发生转化的过程中,物体减小的某种形式的机械能转化为增大的另一种形式的机械能。,课堂小结,一、机械能,(难点),(重点),课堂反馈,1物体_,我们就说这个物体具有能量,简称_。能量的单位是_。,一、机械能,能对外做功,能,焦耳(J),2物体由于运动而具有的能叫作_,它的大小与物体的_和_有关。,一、机械能,动能,质量,速度,3质量较大的鸽子与质量较小的燕子以相同的速度在空中飞行,它们的动能分别为E鸽、E燕,则( ) AE鸽E燕 BE鸽E燕 CE鸽E燕 D无法比