动能势能机械能.ppt

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1、12.1动能动能 势能势能 机械能机械能初级中学九年级物理组 真实故事：真实故事：1962年11月在美国马里兰州上空,一架正在飞行的子爵号飞机正在飞行,迎面飞来一群天鹅，避开已来不及，相撞后飞机发生了坠毁，机上17人全部遇难。飞鸟撞坏飞机？飞鸟撞坏飞机？学习目标学习目标1、理解动能、势能的概念。、理解动能、势能的概念。2、通过探究，了解动能、弹性势能、通过探究，了解动能、弹性势能、重力势能的大小各与什么因素有关并能重力势能的大小各与什么因素有关并能解释简单的现象。解释简单的现象。 一个物体如果一个物体如果能能够对另一个物体做功，那够对另一个物体做功，那 么称这个物体就具有么称这个物体就具有能量

2、（能量（E）。一、能量一、能量【思考思考】 人为什么能对外做功呢？人为什么能对外做功呢？【定义定义】4. 4. 通常物体都能具有哪些形式的能量呢？通常物体都能具有哪些形式的能量呢？【说明说明】 1.1.具有能的物体不一定正在做功。具有能的物体不一定正在做功。（单位：（单位：J）3 3、物体具有的能量越多、物体具有的能量越多, ,它它能能对其他物体做的功就越多对其他物体做的功就越多. .2.正在做功的物体一定具有能。正在做功的物体一定具有能。能量类型能量类型动动 能：能：物体由于运动而具有的能。物体由于运动而具有的能。弹性势能：弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。物体由于发生弹性形变而具有

3、的能。能量类型能量类型动能、重力势能和弹性势能合称机械能。动能、重力势能和弹性势能合称机械能。重力势能：重力势能：物体由于被举高而具有的能。物体由于被举高而具有的能。新民晚报新民晚报 195195次列车飞出的一只次列车飞出的一只次列车飞出的一只次列车飞出的一只 馒头馒头馒头馒头 1990199019901990年年年年6 6 6 6月月月月10101010日日日日 沈阳开往上海的的沈阳开往上海的的沈阳开往上海的的沈阳开往上海的的195195195195次列车经过上海分局管辖的沪宁线次列车经过上海分局管辖的沪宁线次列车经过上海分局管辖的沪宁线次列车经过上海分局管辖的沪宁线103K103K103K

4、103K区段时，区段时，区段时，区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只突然从列车左翼车窗飞出一只突然从列车左翼车窗飞出一只突然从列车左翼车窗飞出一只馒馒馒馒头头头头，不偏不倚正好打在当班的上海铁，不偏不倚正好打在当班的上海铁，不偏不倚正好打在当班的上海铁，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工路分局苏州工务段职工路分局苏州工务段职工路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。的鼻梁上，当场将其击昏。的鼻梁上，当场将其击昏。的鼻梁上，当场将其击昏。扬子晚报扬子晚报 火车火车“吻吻”肥猪，吻死一大片肥猪，吻死一大片 1990199019901990年年年年6 6 6 6月月月月1010101

5、0日日日日 南京郊区，一辆运载南京郊区，一辆运载“生猪生猪”的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然抛锚熄火，正好北边驶来一辆然抛锚熄火，正好北边驶来一辆列车列车，火车司机发现情况后，紧结刹，火车司机发现情况后，紧结刹车，驶到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机车，驶到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机侥幸逃命，但生猪却被侥幸逃命，但生猪却被“吻倒一大片吻倒一大片”。拖拉机也被撞的支离破碎。拖拉机也被撞的支离破碎。动能大小与什么因素有关动能大小与什么因素有关动能的大小与质量和速度的关系？动能的大小与质量和速度的关系？提示：（1）本

6、此探究采用什么方法？）本此探究采用什么方法？（2）怎样去改变质量？）怎样去改变质量？（3）怎样去获得速度并改变速度？）怎样去获得速度并改变速度？（4）怎样比较动能的大小？）怎样比较动能的大小？控制变量法控制变量法用两个质量不等的小车用两个质量不等的小车将钢球放在斜面上由静止滚下、改变钢球放将钢球放在斜面上由静止滚下、改变钢球放置在斜面上的高度置在斜面上的高度看木块被推动距离的长短（转换法）看木块被推动距离的长短（转换法）猜想猜想猜想猜想拓展拓展拓展拓展物体质量物体质量与与运动速度运动速度方案方案方案方案结论结论结论结论B.B.实验中如何反映动能大小？实验中如何反映动能大小？2.2.当物体质量相

7、同时，速度越大，动能越大。当物体质量相同时，速度越大，动能越大。 1.1.当运动速度相同时，质量越大，动能越大。当运动速度相同时，质量越大，动能越大。C.C.实验中如何具体控制相关变量？实验中如何具体控制相关变量？（转换法）（转换法）二、动能二、动能A.A.实验应采取什么研究方法？实验应采取什么研究方法？（控制变量法）（控制变量法）【活动活动】 探究动能大小的影响因素探究动能大小的影响因素（让运动物体推动物体对外做功，比移动距离）（让运动物体推动物体对外做功，比移动距离）（让物体从同一斜面相同高度滑下控制速度）（让物体从同一斜面相同高度滑下控制速度）动能大小的表达式：动能大小的表达式：Ekmv

8、2/2通过探究可以发现：通过探究可以发现：运动物体的动能大小与物体的运动物体的动能大小与物体的速度速度和和质量质量有关，有关，物体的物体的速度速度越大，越大，质量质量越大，它具有的动能就越大，它具有的动能就越大越大操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅球操场上飞来的足球可以用脚踢，而飞来的铅球却避之不及；高速行驶的汽车在车祸中造成的却避之不及；高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大一些；损害要更大一些；“雷声大雨点稀时雷声大雨点稀时”的雨点的雨点落到脸上，会打得生疼，而浴室中房顶上的水落到脸上，会打得生疼，而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感到疼痛滴落到脸上时却不会感到疼痛例例甲、乙两个物体

9、处在同一个水平面，甲甲、乙两个物体处在同一个水平面，甲的动能比乙的动能大，下列说法正确的是的动能比乙的动能大，下列说法正确的是( )A.甲的质量一定比乙大甲的质量一定比乙大B.甲的速度一定比乙大甲的速度一定比乙大C.甲做功的本领一定比乙大甲做功的本领一定比乙大D.以上说法都不对以上说法都不对三弹性势能三弹性势能探究：卡片为什么会跳起来？探究：卡片为什么会跳起来？如图所示制作一个卡片如图所示制作一个卡片松开手后会发现什么现象松开手后会发现什么现象？如果不将卡片压平，放开手后又怎么样呢？如果不将卡片压平，放开手后又怎么样呢？实验结论：实验结论：发生弹性形变的发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，橡皮筋

10、能对卡片做功，因此它具有因此它具有弹性势能弹性势能猜想猜想猜想猜想拓展拓展拓展拓展形变程度形变程度与弹性强度与弹性强度方案方案方案方案结论结论结论结论B.B.实验如何反映弹性势能大小？实验如何反映弹性势能大小？2.2.当形变相同时，弹性越强，弹性势能越大。当形变相同时，弹性越强，弹性势能越大。 1.1.当弹性相同时，形变越大，弹性势能越大。当弹性相同时，形变越大，弹性势能越大。（转换法）（转换法）弹性势能弹性势能A.A.实验应采取什么研究方法？实验应采取什么研究方法？（控制变量法）（控制变量法）【活动活动】 探究弹性势能大小的影响因素探究弹性势能大小的影响因素（让被压缩的弹簧弹击地面物体，比移

11、动距离）（让被压缩的弹簧弹击地面物体，比移动距离）弹性势能大小的表达式：弹性势能大小的表达式：Ep kl2/2实验结论：实验结论：在一定限度内，形变越大，形在一定限度内，形变越大，形变的物体具有的变的物体具有的弹性势能弹性势能就就越大越大猜想猜想猜想猜想拓展拓展拓展拓展物体质量物体质量与与被举高度被举高度方案方案方案方案结论结论结论结论B.B.实验如何反映重力势能大小？实验如何反映重力势能大小？2.2.当质量相同时，高度越大，重力势能越大。当质量相同时，高度越大，重力势能越大。 1.1.当高度相同时，质量越大，重力势能越大。当高度相同时，质量越大，重力势能越大。C.C.如何选择器材使实验现象较

12、为明显？如何选择器材使实验现象较为明显？（转换法）（转换法）四、重力势能四、重力势能A.A.实验应采取什么研究方法？实验应采取什么研究方法？（控制变量法）（控制变量法）【活动活动】 探究重力势能大小的影响因素探究重力势能大小的影响因素（让高处物体下落撞击地面物体，比下陷深度）（让高处物体下落撞击地面物体，比下陷深度）（采用底面积小的桌子）（采用底面积小的桌子）重力势能大小的表达式：重力势能大小的表达式：Epmgh（质地较软的沙子）（质地较软的沙子）结论：物体重力势能的大小与结论：物体重力势能的大小与物体的质量物体的质量和和被举的被举的高度高度有关，有关，质量质量越大，越大，被举的高度被举的高度

13、越大，物体所具越大，物体所具有的重力势能就越大有的重力势能就越大 砸大石头时总是要用大大的砸大石头时总是要用大大的铁锤，并要把铁锤举的高高的铁锤，并要把铁锤举的高高的 剁骨头时总是要用最重剁骨头时总是要用最重的菜刀，并要把菜刀举的高的菜刀，并要把菜刀举的高高的高的机械能机械能动能动能势能势能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能例例1关于能的概念，下列说法正确的是（关于能的概念，下列说法正确的是（）势能相等的物体一定在同一高度势能相等的物体一定在同一高度悬挂的物体因为没有做功，所以没有能悬挂的物体因为没有做功，所以没有能在空中飞行的子弹，能够做功，所以具在空中飞行的子弹，能够做功，所以具有能

14、有能一个物体具有机械能，则这个物体一定一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能也具有势能既具有动能也具有势能关于关于“功和能功和能”的关系，下列说法中正确的是的关系，下列说法中正确的是 （ ） A.A.一个物体的能量越大，它做的功一定越一个物体的能量越大，它做的功一定越多多 B.B.一个物体没有做功，它就没有能量一个物体没有做功，它就没有能量 C.C.一个物体能够做功，它就具有能量一个物体能够做功，它就具有能量 D.D.以上说法都不正确以上说法都不正确例、在某次抗震救灾中，一架向某灾区空投物品的例、在某次抗震救灾中，一架向某灾区空投物品的 飞机在水平方向上匀速飞行，在空投前后飞机飞机在水平

15、方向上匀速飞行，在空投前后飞机 的动能将的动能将 ，势能，势能 。 ( (填填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”) )例、体积相同的实心铁球和木球例、体积相同的实心铁球和木球, ,铁球静放在水平桌铁球静放在水平桌 面上面上, ,而木球从桌边由静止开始落向地面而木球从桌边由静止开始落向地面, ,则则 ( ( ) ) A A铁球的重力势能始终小于木球的重力势能铁球的重力势能始终小于木球的重力势能 B B铁球和木球同在桌面上时，重力势能相等铁球和木球同在桌面上时，重力势能相等 C C铁球的重力势能始终大于木球的重力势能铁球的重力势能始终大于木球的重力势能 D D铁球的动能始终大于木球的动能铁球

16、的动能始终大于木球的动能例例. . 如图所示是探究动能大小如图所示是探究动能大小 与哪些因素有关的实验。与哪些因素有关的实验。 (1)(1)实验中你通过以观察实验中你通过以观察 知道动能的大小。知道动能的大小。 (2)(2)实验中采用实验中采用 方方 法，使得铜球和钢球法，使得铜球和钢球 滚到水平面速度相同。滚到水平面速度相同。 (3)(3)图甲和丙，探究的问图甲和丙，探究的问 题是题是 。例例. .如图所示，让钢珠从斜面上自静止滚下，打到一个小木块如图所示，让钢珠从斜面上自静止滚下，打到一个小木块 上，能将木块撞出一段距离放在同一水平面上的相同木上，能将木块撞出一段距离放在同一水平面上的相同

17、木 块，被撞得越远，表示钢球的动能越大现用质量不同的块，被撞得越远，表示钢球的动能越大现用质量不同的 钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远，回答以下问钢球从同一高度滚下，看哪次木块被推得远，回答以下问 题：题：(1)(1)设计本实验的目的是研究设计本实验的目的是研究 ；(2)(2)让不同的让不同的 钢球从同一高度滚下是为钢球从同一高度滚下是为 ；(3)(3)此实验得出的结此实验得出的结 论是论是 ；(4)(4)下表中给出了一头牛慢步行走和一下表中给出了一头牛慢步行走和一 名中学生百米赛跑时的一些数据。名中学生百米赛跑时的一些数据。分析数据，可以看出其中对物体动能大小影响较大的因素分析数据，可

18、以看出其中对物体动能大小影响较大的因素是是 ，你这样判断的依据是，你这样判断的依据是 。 物体物体质量质量m/kgm/kg速度速度v/v/msms1 1 动能动能E/JE/J牛牛约约600600约约0.50.5约约7575中学生中学生约约5050约约6 6约约9009001、子弹击穿靶，流水能推动竹排，子弹、流、子弹击穿靶，流水能推动竹排，子弹、流水都具有能。像子弹、流水这样的物体，由于水都具有能。像子弹、流水这样的物体，由于_而具有的能，叫做而具有的能，叫做_。2、古诗中，有许多描述自然现象的优美诗句：、古诗中，有许多描述自然现象的优美诗句：如如“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来无边落木萧萧下

19、，不尽长江滚滚来”，从，从物理学的角度看，滚滚奔流的长江水具有巨大物理学的角度看，滚滚奔流的长江水具有巨大的的_。 3如图所示，现样的公路上行驶的三辆车，如图所示，现样的公路上行驶的三辆车，甲、乙是型号相同的两辆小汽车，丙是一辆甲、乙是型号相同的两辆小汽车，丙是一辆摩托车，由于它们在摩托车，由于它们在_，所以它们都有动，所以它们都有动能，将动能从大到小的排列的结果：能，将动能从大到小的排列的结果：_、_、_。4、 向上抛的篮球的动能向上抛的篮球的动能_；篮球从空；篮球从空中下落时动能中下落时动能_；正在升空的宇宙飞；正在升空的宇宙飞船，若不计燃料的质量损失，它的动能船，若不计燃料的质量损失，它

20、的动能_。5 、洒水车在平直的马路上缓慢匀速前进，在、洒水车在平直的马路上缓慢匀速前进，在它边走边洒水的过程中，它的动能它边走边洒水的过程中，它的动能_。这是因为这是因为_。6、在水平公路上行驶的一辆汽车和一辆摩托车，、在水平公路上行驶的一辆汽车和一辆摩托车，如果具有相同的动能，则下列判断正确的（如果具有相同的动能，则下列判断正确的（ ）A.汽车的速度较大汽车的速度较大B.摩托车的速度较大摩托车的速度较大C.两车的速度一样大两车的速度一样大D.无法比较动能的大小无法比较动能的大小7、子弹在静止时没有什么威力，但从枪口射、子弹在静止时没有什么威力，但从枪口射出的子弹却能很容易射穿人的身体，说说出

21、的子弹却能很容易射穿人的身体，说说是怎么回事？是怎么回事？答：静止时子弹没有动能，而枪口射出的静止时子弹没有动能，而枪口射出的子弹有很大的速度，所以动能非常大，有子弹有很大的速度，所以动能非常大，有强大的威力强大的威力物体物体质量质量m/kg速度速度v/(m/s)动能动能牛牛约约600约约0.5约约75中学生中学生约约50约约6约约900分析数据，可以看出动能大小影响较大的因素是分析数据，可以看出动能大小影响较大的因素是，你这样判断的依据是什么？，你这样判断的依据是什么？人的质量约是牛的人的质量约是牛的1/12,而速度约是牛的而速度约是牛的12倍，此时动能是牛的倍，此时动能是牛的12倍，所以速

22、度对物倍，所以速度对物体动能的影响较大体动能的影响较大走进中考（2012山东滨州）小红猜想动能的大小可能与物体的质量m和运动速度v有关，于是设计了如图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与物体的质量m和运动速度v的关系。 甲、 乙两组实验中：（1）甲图中让不同质量的两个小球从斜面的同一高度自由滚下，目的是使两球到达水平面时。具有相同的 。（2）选用图甲探究的是动能与 的关系，比较分析实验现象，得出的结论是： 。（3）选用图乙探究的是动能与 的关系，比较分析实验现象，得出的结论是： 。车型 设有中心双实线、中心分隔带、机动车道下非机动车道分隔设施的道路其它道路小型客车7060大型客车、载货汽车6050从能量的角度分析解释，（从能量的角度分析解释，（1）为什么要对机动车的行）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？（驶速度进行限制？（2）为什么在同样的道路上，不同）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？车型的限制车速不一样？如果你是一个交通警察，你对驾驶员会提出什么建议？如果你是一个交通警察，你对驾驶员会提出什么建议？