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1、第第2 2节节 机械能机械能一、动能一、动能物体由于物体由于运动运动具有的能量叫具有的能量叫动能动能飞驰的汽车飞驰的汽车流动的水流动的水风风1960年以来，世界范围内由于飞鸟撞击至少造成年以来，世界范围内由于飞鸟撞击至少造成了了78架民用飞机损失、架民用飞机损失、201人丧生，人丧生，250架军用飞架军用飞机损失、机损失、120名飞行员丧生。国际航空联合会已把名飞行员丧生。国际航空联合会已把鸟害升级为鸟害升级为“A”类航空灾难。那么小鸟为什么能类航空灾难。那么小鸟为什么能有如此的威力呢？（未完待续）有如此的威力呢？（未完待续）报道：大飞机“害怕”小飞鸟（一）猜一猜猜一猜小鸟和飞机迎面相撞时，其
2、中的能量大到足以击落小鸟和飞机迎面相撞时，其中的能量大到足以击落飞机，那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？飞机，那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？泥石流泥石流雪崩雪崩提出猜想：提出猜想：1.可能与速度大小有关。可能与速度大小有关。2.可能与质量有关。可能与质量有关。问题问题1：动能看得见吗？如何反映动能的大小？：动能看得见吗？如何反映动能的大小？演示：手推木块在桌面上移动不同的距离。演示：手推木块在桌面上移动不同的距离。哪次消耗的能量多？你是如何判断的？哪次消耗的能量多？你是如何判断的？距离越大距离越大消耗的能量越多消耗的能量越多动能越大动能越大通过观察木块被推出的距离通过观察木块被推出的距
3、离 已知物体由静止从斜面滑下到斜面已知物体由静止从斜面滑下到斜面底端的速度与高度有关，物体的位置底端的速度与高度有关，物体的位置越高到斜面底端的速度越快。越高到斜面底端的速度越快。问题二：如何控制速度？问题二：如何控制速度？设计思路：通过小球推动木块移动的距离来反映小设计思路：通过小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小。球动能的大小。建立斜面是为了小球到达水平面获得速度建立斜面是为了小球到达水平面获得速度试一试试一试123比较图比较图1 1、图、图2 2可得结论：可得结论：比较图比较图1 1、图、图3 3可得结论：可得结论：质量相等的物体，运动质量相等的物体，运动的速度越大，动能越大的速度
4、越大，动能越大运动速度相等的物体，物运动速度相等的物体，物体质量越大，动能越大体质量越大，动能越大动能跟哪些因素有关动能跟哪些因素有关 物体的动能跟物体的动能跟质量质量和和速度速度有关；物体的质有关；物体的质量越大，速度越大，动能就越大。量越大，速度越大，动能就越大。一切运动的物体都具有动能一切运动的物体都具有动能例题例题 1 1、若甲物体的速度比乙物体的速度大，则、若甲物体的速度比乙物体的速度大，则( () )A A、甲物体的动能一定比乙物体的动能大、甲物体的动能一定比乙物体的动能大B B乙物体的动能一定比甲物体的动能大乙物体的动能一定比甲物体的动能大C C、甲、乙两物体的动能一定相等、甲、
5、乙两物体的动能一定相等D D甲、乙两物体的动能无法比较甲、乙两物体的动能无法比较 D洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。在此过程中，它的动能将在此过程中，它的动能将 , ,这是因为这是因为 。质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行行, ,如果它们的动能相等如果它们的动能相等, ,那么飞得快。那么飞得快。唐诗中有唐诗中有“黄河远上白云间黄河远上白云间”“”“不尽长江滚不尽长江滚滚来滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这两条大河蕴藏了大量的了这两条大河蕴藏了大量的 。 减小减小
6、洒水车的质量减小洒水车的质量减小 燕子燕子 机械能机械能 思考和讨论：汽车和摩托车，哪个动思考和讨论：汽车和摩托车，哪个动能大？为什么对小型客车能大？为什么对小型客车、大型客车的、大型客车的限制速度是不同的？限制速度是不同的？速度相同时，汽车质量大，动能越大，刹速度相同时，汽车质量大，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶；在相同的道路上，速度所以要限速行驶；在相同的道路上，速度相同时，大型客车质量大的动能大，制动相同时，大型客车质量大的动能大，制动距离大，不同车型限速就不同距离大，不同车型限速就不同 比较动能大小比较动能大小汽车空载
7、和满载时以相同速度前进：汽车空载和满载时以相同速度前进： 时动时动能大。能大。某同学慢跑和快跑时：某同学慢跑和快跑时： 时动能大时动能大。满载满载快跑快跑 物体的物体的质量质量和它的和它的速度速度都能影响物体的都能影响物体的动能动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？大？当当鸟鸟与与飞飞机机相相对对而而行行时时，虽虽然然鸟鸟的的速速度度不不是是很很快快，但但是是飞飞机机飞飞行行的的速速度度很很快快，这这样样对对于于飞飞机机来来说说，鸟鸟的的速速度度就就十十分分快快了了。速速度度越
8、越快快，小小鸟鸟的的动动能能也也越越大大，撞撞击击的的力力量量就就会会越越强强。如如果果是是一一只只1.8千千克克的的鸟鸟撞撞在在速速度度为为每每小小时时700千千米米的的飞飞机机上上，产产生生的的冲冲击击力力比比炮炮弹弹的的冲冲击击力力还还要要大大。所所以以一一只只小小小小的的鸟鸟也也能能变变成成击击落落飞飞机机的的“炮弹炮弹”。 报道：大飞机“害怕”小飞鸟（二）二、势能二、势能物体由于被举高而具有的能量（物体由于被举高而具有的能量（重力势能重力势能）山顶的巨石山顶的巨石举高的重锤举高的重锤课题：课题：重力势能的决定因素是什么？重力势能的决定因素是什么？提出假设：提出假设：重力势能的大小可能
9、跟哪些因素有关？重力势能的大小可能跟哪些因素有关？关系如何？关系如何？1.重力势能重力势能可能可能1跟物体的质量有关跟物体的质量有关2可能跟物体被举高的高度有关。可能跟物体被举高的高度有关。通过观察被金属球撞出的沙坑深度，通过观察被金属球撞出的沙坑深度，反映重力势能的大小反映重力势能的大小123v物体的物体的质量（质量（m m）越大，越大，被举得被举得越高，具有的重力势能就越大。越高，具有的重力势能就越大。 重力势能的大小与哪些因素有关？重力势能的大小与哪些因素有关？ 1.2比较。当物体的质量相同时，比较。当物体的质量相同时，被举高的高度越大，重力势能越被举高的高度越大，重力势能越大1.3比较
10、当举高的高度相同时，比较当举高的高度相同时，质量越大，质量势能越大质量越大，质量势能越大重力势能跟哪些因素有关重力势能跟哪些因素有关重力势能的大小跟物体的重力势能的大小跟物体的质量质量和和高度高度有关；有关；质量越大，高度越高，重力势能越大。质量越大，高度越高，重力势能越大。一切有高度的物体都具有重力势能。一切有高度的物体都具有重力势能。 物体由于发生物体由于发生（弹性）形变（弹性）形变而具有的势能而具有的势能叫叫弹性势能弹性势能。2.重力势能重力势能 体验一下体验一下1.1.用手拉动橡皮筋用手拉动橡皮筋2.2.用弯曲的钢尺拨动书本用弯曲的钢尺拨动书本3.3.用自制的弹弓将橡皮块射出用自制的弹
11、弓将橡皮块射出使橡皮块射的更远，应如何做？使橡皮块射的更远，应如何做？弹性势能与哪些因素有关弹性势能与哪些因素有关 弹性势能的大小跟物体弹性势能的大小跟物体（弹性）形变（弹性）形变的大的大小有关，物体的（弹性）形变越大，弹性势能小有关，物体的（弹性）形变越大，弹性势能就越大。就越大。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能势能势能重力重力势能势能弹性弹性势能势能物体由于物体由于被举高被举高而具有的能而具有的能物体由于发生物体由于发生弹性弹性形变形变而具有的能而具有的能物体的动能和势能（重力势能和弹性势能）可以互相转化。物体的动能和势能（重力势能和弹性势能）可以互
12、相转化。1 1、摆锤、摆锤向下向下摆动过程中摆动过程中, ,重力势能重力势能, ,速度速度 , ,摆锤的动能。摆锤的动能。2 2、当摆锤过中点、当摆锤过中点向上向上转动过程中转动过程中, ,速度速度, ,摆锤的动能摆锤的动能, ,重力势重力势能能. .如图将摆锤拉到某一高度后放手，在摆锤摆动过程中，如图将摆锤拉到某一高度后放手，在摆锤摆动过程中，讨论摆锤具有的能及其转化。讨论摆锤具有的能及其转化。变小变小变大变大 增大增大变小变小变小变小 减小减小减小减小 增大增大增大增大三、动能与势能的转化滚摆下降过程中,重力势能,转速,动能。当滚摆上升过程中,转速,动能,重力势能 。分析讨论滚摆的动能和重
13、力势能的变化。减小减小 增大增大变大变大变小变小变小变小变小变小 增大增大增大增大 小球从小球从A滚下，在滚下，在A、B、C、D各点具有什么形式的能量？各点具有什么形式的能量？小球滚动过程中能量如何转化？小球滚动过程中能量如何转化？(1)物体的动能和重力势能可以相互。实验表明：转化(2)物体的动能和弹性势能也可以相互。转化思考与讨论：思考与讨论：P80摆锤和滚摆每次上升的高度都在减小，最后会停在最低点。那么，机摆锤和滚摆每次上升的高度都在减小，最后会停在最低点。那么，机械能为什么会减少呢？械能为什么会减少呢？ 动能和势能总称为动能和势能总称为机械能机械能用公式表示就是:机械能机械能=动能动能+
14、势能势能一个物体具有机械能，可以具有动能和势能，一个物体具有机械能，可以具有动能和势能，也可以只具有动能或者只具有势能。也可以只具有动能或者只具有势能。如果没有受到摩擦等阻力，动能和势能在相互转化如果没有受到摩擦等阻力，动能和势能在相互转化过程中，机械能的过程中，机械能的总量保持不变总量保持不变。 （2012广东梅州）如图所示，一个小球由静止从光滑曲广东梅州）如图所示，一个小球由静止从光滑曲面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为面的顶端自由滑下，若它在顶端的重力势能为65J，则滑到，则滑到底端的动能是（底端的动能是（ ）A35J B50J C55J D65JD（2012无无锡）如如图所示，小
15、明从滑梯上下滑，在所示，小明从滑梯上下滑，在这一一过程中，程中，他的他的( )A动能能转化化为重力重力势能能B重力重力势能全部能全部转化化为动能能C机械能保持不机械能保持不变D机械能一定减少机械能一定减少D（2012桂林）桂林）如如图5所示，小所示，小华把把悬挂的挂的铁锁拉近并拉近并紧贴自己的鼻子，自己的鼻子，稳定后松手，定后松手，头保持不保持不动，铁锁向前向前摆去又去又摆回。下列回。下列说法正确的是法正确的是( )A锁不断地来回不断地来回摆动，是因，是因为动能不断增加能不断增加B锁向下向下摆的的过程中，重力程中，重力势能能转化化为动能能C锁摆到最低点后会到最低点后会继续上升，是因上升，是因为
16、受重力作用受重力作用D锁摆动的的过程中，机械能程中，机械能总量不量不变，所以，所以摆回来回来时会碰到鼻子会碰到鼻子B（2012南充）南充）如如图3所示，小球从左端由静止所示，小球从左端由静止释放，在左右放，在左右摆动过程中，不程中，不计空气阻力，空气阻力，则（ ）A.从最高点运从最高点运动到最低点的到最低点的过程，一部分重力程，一部分重力势能能转化化为动能能B.从最低点运从最低点运动到最高点的到最高点的过程，一部分程，一部分动能能转化化为重力重力势能能C.左左侧最高点的高度大于右最高点的高度大于右侧最高点的高度最高点的高度D.左左侧最高点的高度等于右最高点的高度等于右侧最高点的高度最高点的高度
17、D（2012盐城）城）关于关于滚摆在运在运动过程中能量的分析，下列程中能量的分析，下列说法正确的是法正确的是( )A.下降下降过程中程中动能不能不变B最低点最低点动能能为零零C.上升上升过程中重力程中重力势能减小能减小D.最高点重力最高点重力势能最大能最大D说一说：它们的能量是如何转化的？动能和势能的转化的举例动能和势能的转化的举例人造地球卫星的人造地球卫星的运行轨道是椭圆运行轨道是椭圆的，在运行过程的，在运行过程中发生重力势能中发生重力势能与动能的相互转与动能的相互转化。当卫星在近化。当卫星在近地点时，能地点时，能最小，能最最小，能最大；在远地点时，大；在远地点时， 能最大，能最大，能最小。
18、能最小。动动势势势势动动在在研研究究物物体体的的重重力力势势能能与与哪哪些些因因素素有有关关的的实实验验中中，三三枚枚相相同同的的铁铁钉钉被被从从空空中中静静止止释释放放的的铁铁块块撞撞击击，陷陷入入土土块中的情况如图所示。块中的情况如图所示。在在此此实实验验中中，我我们们是是通通过过观观察察什什么么来来比比较较各各铁铁块块重重力势能的大小？力势能的大小？若若A、B两两铁铁块块质质量量相相等等，则则两两铁铁块块下下落落高高度度的的关关系系是是hA hB；若若A、C两两铁铁块块下下落落的的高高度度相相等等，则则两两铁铁块块质质量量的的关关系是系是mA mB；实验得出的结论是：实验得出的结论是：物
19、体重力势能的大小与物体重力势能的大小与 和和 有关。有关。小于小于小于小于铁钉陷入的深度铁钉陷入的深度质量高度质量高度2学生在做模拟学生在做模拟“蹦极蹦极”的小实验的小实验. .一根橡皮筋一端系一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在一个小石块，另一端固定在a a点，点，b b点是橡皮筋不系小石块点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，自然下垂时下端所在的位置，c c点是小石块从点是小石块从a a点自由下落点自由下落所能到达的最低点。在小石块从所能到达的最低点。在小石块从a a点到点到c c点运动的过程中，点运动的过程中，以下说法正确的是（以下说法正确的是（ ）A A小石块动能一直在增加
20、小石块动能一直在增加 B B小石块减少的重力势能全部转化为动能小石块减少的重力势能全部转化为动能C C小石块经过小石块经过b b点时，橡皮筋具有弹性势能点时，橡皮筋具有弹性势能D D小石块到达小石块到达c c点时，动能为零点时，动能为零提示：提示：ab橡皮筋没有被拉橡皮筋没有被拉长，bc橡皮筋有橡皮筋有弹性性势能，能，cb也有也有弹性性势能。能。 3.3.3.3.洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。在此过洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。在此过洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。在此过洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面。在此过程中，它的动能程中，它的动能程中，它的动能程中，它的动能 ，这是因
21、为，这是因为，这是因为，这是因为 。 4.4.4.4.质量较大的喜雀与质量较小的燕子在空中飞行，质量较大的喜雀与质量较小的燕子在空中飞行，质量较大的喜雀与质量较小的燕子在空中飞行，质量较大的喜雀与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么如果它们的动能相等，那么如果它们的动能相等，那么如果它们的动能相等，那么 飞的快。飞的快。飞的快。飞的快。 5.5.5.5.“ “跳远跳远跳远跳远” ”是一项常见的体育活动。跳远运动员在比赛是一项常见的体育活动。跳远运动员在比赛是一项常见的体育活动。跳远运动员在比赛是一项常见的体育活动。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（中都是
22、先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了（ ） A A A A、增大跳远运动员的惯性增大跳远运动员的惯性增大跳远运动员的惯性增大跳远运动员的惯性 B B B B、减小跳远运动员的惯性减小跳远运动员的惯性减小跳远运动员的惯性减小跳远运动员的惯性 C C C C、减小跳远运动员的势能减小跳远运动员的势能减小跳远运动员的势能减小跳远运动员的势能 D D、增大跳远运动员的动能增大跳远运动员的动能减少减少速度不变，质量减少速度不变，质量减少速度不变，质量减少速度不变，质量减少燕子燕子D D6 . 统称机械能。统称机械能。动能和势能动能和势能7.下列说法中，正确的有（下列说法中，正确的有（ ）A、具有动能的物体一定具有势能；具有动能的物体一定具有势能；B、静止的物体也可能具有机械能；静止的物体也可能具有机械能；C、沿斜面上升的物体，既有动能也有势能；沿斜面上升的物体，既有动能也有势能；D、具有势能的物体不可能具有动能。具有势能的物体不可能具有动能。8.车站应当建在哪里？车站应当建在哪里？是是A处还是处还是B处？处？为什么？为什么？AB
