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1、一、动能和势能,什么是“能”？,1、一个物体能对外做功，这个物体就具有能量。（物体对外做功本领越强，能量就越大。）如：运动的子弹、流动的水、流动的空气（风）；高山上的石头、头顶的吊扇；被压缩的弹簧、被拉开的弓箭；2、能量的单位：焦耳（J）,功和能的关系,1、能：状态量。能量的大小代表着它做功本领的强弱。2、功：过程量。做功的实质是能量从一种形式转化为另一种形式的数量多少。3、物体对外界做功多少，自身的能量会减少多少。外界对物体做功多少，物体自身能量就会增加多少。功是力在过程中对空间位移的积累过程。是能量转化的量度,流水可以发电，风能推动风车，子弹可以击穿木块，他们具有什么共同特征？ 它们都是运
2、动的。,一、动能,1、定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。,实验1、探究动能的大小与物体速度的关系,实验现象：同一钢球，原来位置越高，滚离斜面时，速度越大，木块被推得越远。,操作：先后将小球从斜面的不同高度滚下来，撞击平面上的木块观察哪次木块被推得远。,结论：在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。,设计实验,实验2、探究动能的大小与物体质量的关系,结论：运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就 越大。,操作：换用质量不同的钢球，让他们从同一高度滚下，撞击平面上的木块，观察哪次木块被推得远。,现象：同一位置释放钢球，球质量越大，木块被推得越远。,2、影响物体动能大小的因素：,物
3、体动能的大小与物体的质量和速度有关。一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。,想一想,通过学习，你认为在我们日常生活中有哪些地方利用了动能？ 哪些物体动能过大会给我们的生活带来危害?你能提出预防措施吗？,动能武器是利用弹丸、碎片或其他兵器的动能来达到毁伤目的的武器。我国古代冷兵器如刀、枪、剑、戟等，就是动能武器中的一类。 随着火（炸）药的发明，利用炸药驱动的枪、炮的弹丸或手榴弹的碎片，成为毁伤效果更为巨大的另一类动能武器。 除了在大气层外太空能利用动能武器摧毁靶标外，大气层内也在发展比一般炸药驱动的弹丸或碎片速度大得多的动能武器，例如利用电磁加速原理研制的电磁轨道炮等。加速后的弹丸的速度可
4、达每秒几千米，甚至超过第一宇宙速度（7.9千米/秒）。,小资料,二、重力势能,例子：高山上滑雪运动员， 树上的苹果， 从高楼扔下的物体,1、定义：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能.,共同特征:物体被举高了,2、重力势能的大小与什么因素有关？,一、提出猜想：,二、设计实验：,A:将同一钢球举高到不同高度后让其自由下落，撞击水泥地面上平铺的细沙，观察每次细沙下陷的程度。B:换用不同质量的钢球，举高到同一高度后让其自由下落，观察每次细沙凹陷程度。,物体重力势能可能跟其质量与被举高的高度有关。,2、影响物体重力势能大小因素,物体重力势能与物体质量和物体被举高的高度有关。物体质量越大、被举得越高，
5、重力势能越大。,三、弹性势能,例子：,被压缩的弹簧；被球拍击扁的网球；被拉弯的弓,1、定义：物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能.,：,共同特征:它们发生了形变；,2、弹性势能大小决定因素,想一想弹性势能的大小可能与什么因素有关，你能 否设计一个小实验加以验证？结论：物体弹性形变越大，弹性势能越大。,水电站,古代木制的水轮：流水冲击水轮，用来磨粉、碾谷等。,流水的动能转化成水轮的动能。,试说明下列现象中能量的转化,4、水轮机带动发电机转动，水轮机动能转化成电能，被输送到运方。,1、拦河坝，提高上游水位，增加水的重力势能。,3、流水冲击水轮机转动，流水动能转化成水轮机的动能。,2、水流流过导
6、管，水的重力势能转化成水的动能。,重力势能水的动能水轮机动能电能,潮汐发电站,涨潮时，海水冲击水轮，水轮带动发电机转动。（海水动能水轮机动能电能）,退潮时，海水冲击水轮机转动，水轮机再带动发电机转动。（海水动能水轮机动能电能）,风力发电站,风车安装在高铁架上端的水平轴上，轴可以随风转动。风吹动风车转动，带动发电机或其他机器工作。风能风车动能电能,四、机械能,机械能,掌握要点：1、定义2、大小影响因素,质量、速度,物体由于运动而具有的能量,动能,计算式,形变量、物体的弹性,质量、被举高的高度,影响大小因素,物体由于弹性形变而具有的能量,物体由于被举高而具有的能量,定义,弹性势能,重力势能,思考1
7、,一个人将一个重为100N的物体，匀速提高3m，这个物体的机械能增加多少？,思考2：关于功和能，下列说法正确的是：,A：一个物体能够做功，它就一定具有能量。B：一块砖头放在桌面上 ，没有对其它物体做功，因此它没有能量。C：物体具有的机械能越大，做功就越多。D：物体做功越多，具有的机械能就越大。,思考3、一个人乘着电梯匀速上升，其（ ）,A：势能增加，动能减少。B：势能减少，动能不变。C：势能增加，动能增加。D：势能增加，动能不变。,D,练习,1：一个玩具皮球在空中运动，机械能为35J，动能为17J，重力势能是多大？2：判断：同一个物体运动时所具有的机械能比静止时所具有的机械能大.3：说明下列物
8、体具有什么形式的能量：（1）在海上行驶的轮船。（2）高空中云彩里的小冰粒。（3）空中飞行的子弹。（4）拉长的弹弓的橡皮条。,1、高楼的住户，为什么不能随意往窗外扔东西？2、地铁站经常设计在一个小坡上，站台前后连接的轨道都有一个小坡度，从能量利用的角度分析，你知道为什么要这样设计吗？3、同一个铅球从三层楼和从二层楼落下，在地面上砸的坑深度不一样，哪一个坑更深一点，为什么？,思考与讨论：,机械能之间的相互转化,一、动能和重力势能之间的相互转化,1、滚摆： 上升过程中，速度减少，动能减少；高度增加，势能增加。 下降过程中，速度增加，动能增加；高度减少，势能减少。,2、单摆,小球从A到B：速度加大，动
9、能增加；高度减少，势能减少。从B到C：速度减少，动能减少；高度增加，势能增加。,机械能守恒定律,只有动能和势能相互转化时，物体的机械能总和保持不变，即物体的机械能守恒。,3、人造地球卫星,1、卫星绕地运行时，同时具有动能和重力势能。2、运行轨道是椭圆，存在近地点和远地点3、卫星在运行过程中，机械能守恒。4、在远地点时，重力势能最大，动能最小；在近地点时，重力势能最小，动能最大。,2、动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化,（1）皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。皮球落向地面时， 能转化为 能；撞击地板时， 能转化为 ；恢复形变（未离开地面）向上弹起时， 转化为 能；离开地面向上弹跳时，
10、 能转化为 能。,重力势,动,动,弹性势能,弹性势能,动,动,重力势能,（2）小球从高处滚下撞击弹簧片,重力势能动能弹性势能动能重力势能,（3）撑竿跳高：徒手跳高时，跳高的高度决定于起跳的向上的速度，动能重力势能。 撑竿跳高时，人起跳时撑竿弯曲， 人的动能撑竿弹性势能重力势能,思考：运动员跳板跳水的过程中，起跳时为什么要向下猛压跳板？人离开跳板时的动能从哪里来？人起跳时的高度由什么因素决定？,练习,1、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化来说明这一过程。2、说明下列过程中机械能的转化：(1)雪橇从山坡上滑下来。（2）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。（3）演员从高处下落在蹦床上，又被弹起。（4）方形木块将弹簧紧压在墙壁上，松开手后，木块被弹出的过程。,
