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1、第十一章 功和机械能 第3节 动能和势能,新课导入,视频：海啸,海啸为什么有如此大的破坏力呢？,播放,停止,一、什么是能量,湍急的河水在做功,高举的铁锤可以做功,拉弯的弓能做功,撑弯的撑杆在做功,湍急的河水正在对水轮机做功；高举的铁锤可以对木桩做功；拉弯的弓可以对箭做功；撑起的撑杆正在对人做功。,物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。（能够做功不表示物体一定要正在做功，将要做功或可以做功而现在没有做功的物体也具有能量。） 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越多。 能量的单位 :焦耳 简称焦,符号是 J,想一想,C,二、动能,流水推竹排前进,风吹帆船前进,动能,物体由于 而具有
2、的能量,运动,探究：物体的动能大小跟哪些因素有关？,猜想：,1、动能的大小跟物体运动的 有关,2、动能的大小跟物体的 有关,设计实验方案：,提示,（1）考虑“控制变量法”,（2） 怎样比较动能的大小？,速度,质量,可以通过比较物体做功的多少来判断物体具有动能的大小。,转换法,控制变量法,实验器材,大钢球 小钢球 木块 斜面,如何改变物体的速度？,现象和结论：,质量相同时，速度_的小车能使木块移动的距离较_，这表明速度大的小车做的功_，具有的动能_。,大,远,多,大,h1,h2,比较图2、图1可得结论：,质量相等的物体，运动的速度越大，其动能越大。,图1,图2,大,远,多,大,运动物体速度相等时
3、，运动物体的质量越大，其动能越大。,h3,比较图3、图1可得结论：,h1,图1,图3,归纳结论：,物体动能大小与物体的速度和质量有关，物体的速度越大，质量越大，物体具有的动能就越大。,一些物体的动能E/J,小资料,在影响动能大小的两个因素中，那一个影响较大？,1、判断动能变化情况,一辆汽车加速运动，它的动能 。 火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它的动能= 。 一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能 。,2、比较动能大小,汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。 某同学慢跑和快跑时： 动能大。,学以致用,增大,减小,0,减小,满载,快跑,练一练,关于物体的动能，下列说法中正确的是
4、（ ） .运动速度较大的物体，动能一定较大。 .质量较大的物体，动能一定较大。 .一个物体的速度增大，其动能一定增大。 .一个物体的位置举高了，其动能一定增大。,练一练,如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能_（选填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的动能；在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是_.,小于,速度,三、重力势能,物体由于被举高而做功，它们具有的能量叫做重力势能。,你要采用的实验方法是； 你的探究步骤是 ； 你比较重力势能大小的标准是 。,质量相同时,物体被举得越_重力势能越大,猜想：,
5、设计实验方案：,实验：,结论：,重力势能的大小可能跟哪些因素有关？,被举高度相同时,物体的质量越_重力势能越大,高,大,1、重力势能的大小跟物体被举高度有关,2、重力势能的大小跟物体的质量有关,四、弹性势能,物体由于发生弹性形变而做功，它们具有的能量叫做弹性势能。,弹性势能大小的决定因素,物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。,势能,重力势能和弹性势能都是物体做功而具有的能，统称势能。,1.下列物体具有何种形式的能: 升空的火箭: ; 正在下落的雨滴: ; 被拉长的橡皮筋: .,2.质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 飞得快。,动能、重力势能,动能、重力势
6、能,弹性势能,燕子,试试 你能行,4.物体沿斜面匀速下滑，物体的( ) A动能增加，势能减小 B动能、势能都减小 C动能不变，势能减小 D动能、势能都增加,3. 唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的 能.,动,C,练一练,5、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,让三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中,如图所示,在此实验中,我们是通过观察 来比较各铁块重力势能的大小。,若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA hB, 若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是mA mc. 实验得出的结论是：物体重力势能的
7、大小 与 有关。,木桩陷入沙坑的深度,物体的质量和被举的高度,学以致用,一架执行人工降雨任务的飞机沿水平方向匀速飞行并不断向下撒“液氮”，在此过程中，飞机的动能（ ），重力势能（ ）,变小,变小,减小,1.湛江市在“创国家卫生城市,建美丽幸福湛江”活动中,采取了许多有效措施,它们都与物理知识有关。一辆洒水车在一条平直街道上匀速前进,在洒水过程中车的动能将(选填“增大”“减小”或“不变”)。,【解析】本题考查动能大小的判断。洒水车在一条平直街道上匀速前进,速度不变,但是质量变小,所以在洒水过程中车的动能将减小。,缆车,2. 位于西昌城南30 km处的螺髻山, 山势雄奇,胜景遍布,是国家4A级风景
8、名胜区。螺髻山索道长3 500 m,垂直高度682 m,有着“亚洲第一索道”的美誉。游客乘坐缆车沿索道匀速上升,沿途观光,若以为参照物,游客是静止的。在此过程中游客的动能，重力势能(选填“增大”“减小”或“不变”)。,【解析】本题考查动能和重力势能的大小变化。游客和缆车同时上升,游客和缆车没有位置的变化,若以缆车为参照物,游客是静止的。游客的质量不变,匀速上升的过程中,速度不变,故动能不变;同时高度增加,重力势能增大。,不变,增大,3. 据报道,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁道上,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车
9、的 （ ） A.动能很大B.速度很大 C.势能很大 D.功率很大,【解析】缓慢行驶的列车将拖拉机撞“飞”了,说明列车具有的能量很大,这里的能量主要指动能。动能的大小与质量和速度有关,质量越大,速度越快,动能就越大。因列车是缓慢行驶,故速度并很大,但由于列车的质量很大,导致其动能很大,动能越大,对外做功的本领就越大,故将拖拉机撞“飞”。故A正确。,A,4. 地震后运送救灾物资的飞机向灾区投放物品,整个飞机在空中水平匀速飞行投放物品时,其动能和重力势能的变化是 () A.动能增加,重力势能增加 B.动能减小,重力势能减小 C.动能不变,重力势能减小 D.动能减小,重力势能增加,【解析】动能跟质量和
10、 速度有关,因为飞机在空中水平匀速飞行时,物品减少,故质量减小,速度不变,所以动能减小,故A、C错;重力势能跟质量和物体所处的高度有关,质量减小,高度不变,重力势能减小,故B对 ,D错。,B,5.小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如图所示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处。,(1)实验时可通过观察同一物块 来判断弹性势能的大小。 (2)比较图甲、乙两个实验可以初步得出:弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就 。 (3)若物块冲上斜面的最大高度ha=hchb,弹性形变的大小lalb=lc,则物块到达最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是 。,5.小鹭想探究弹性势能的大小与哪些因素有关。她利用一段弹簧、光滑轨道、物块A和B等器材进行实验。如图所示,用物块将弹簧压缩到一定程度后释放,物块沿轨道向左滑行,最高可冲到光滑斜面虚框处。,(1)实验时可通过观察同一物块 来判断弹性势能的大小。 (2)比较图甲、乙两个实验可以初步得出:弹簧的弹性形变越大,具有的弹性势能就 。 (3)若物块冲上斜面的最大高度ha=hchb,弹性形变的大小lalb=lc,则物块到达最高处所具有的重力势能Ea、Eb、Ec的大小关系是 。,冲上斜面的高度,越大,EaEb=Ec,
