动能势能机械能-课件上课讲义

11.3 动能和势能
-.
看图思考 ➢ 是否有做功？来自流水推动水车拉开的弓将箭射出
物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
一、动能 物体由于运动而具有的能量，叫做动能。
风在运动过程中能够对外做功，风 具有动能。
你能列举生活中具有动能的物体吗？
一、动能
1962年11月在美国马里兰州上空，一架飞机正在飞行，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。
小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢？ 天鹅相对于高速飞行的飞机来说，速度非常大，所以对于飞机来 讲，它具有的动能很大，所以会撞毁飞机。
二、势能 1．重力势能
物体由于受到重力并处在一定的高度时所具有的能，叫 做重力势能。
物体的重力势能与什么因素有关？
提出猜想
1．物体的重力势能与物体所处的高度有关。 2．物体的重力势能与物体的质量有关。
小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢？
提出问题 动能的大小跟哪些因素有关？
一、动能 提出猜想
1．物体的动能与物体的速度有关。 2．物体的动能与物体的质量有关。
实验装置
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我国法律有明文规定：禁止从建筑物中向外抛掷物品。
高空抛物不仅不文明，而且可能危害人民的生命安全。 高度越高，物体的重力势能越大，所以要严禁高空抛物。
二、势能 2．弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性势能与什么因素有关？ 提出猜想 物体的弹性势能可能与物体的形变程度有关。
弹性势能的影响因素 实验结论：物体的形变程度_越__大__，弹性势能越大。

小车、斜面、砝码、测速仪。
实验过程
实验结果
将小车放置在斜面上，加砝码使其从静止 开始下滑，用测速仪测量小车滑下时的速 度，并记录小车的质量和速度的平方。
通过实验数据，可以发现动能与质量和速 度的平方成正比。
势能实验验证
实验目的
验证物体的高度与其势能成正比。
实验设备
弹簧、小球、尺子。
实验过程
将小球放置在弹簧上，用尺子测量小 球的高度，并记录弹簧的压缩量和小 球的重力。
势能典型例题解析
01
总结词
理解势能的概念和表达式，掌握势能的计算方法。
02
题目
一个质量为m的物体位于高度为h的平台上，求该物体的重力势能。
03
解析
物体的重力势能等于物体质量与重力加速度的乘积再减去平台的高度，
即E_p = mgh。因为物体位于高度为h的平台上，所以物体的重力势能
为mgh。
机械能典型例题解析
实例
一个质量为1kg的物体以10m/s的速度运动，其动能为50J；若该物体的速度增加到20m/s，其动能将 增加到400J。
03
势能的变化与影响因素
势能的变化
势能随位置变化而变化。
物体在某位置的势能等于该物体从参考位置（通常选择无穷远处）移动到该位置时 所减少的重力势能。
对于弹性势能，其变化取决于外力的大小和方向以及物体的初始状态和终态。
01
02
总结词
题目
理解机械能的概念和表达式，掌握机 械能的计算方法。
一个质量为m的物体位于高度为h的 平台上，以初速度v0开始运动，求该 物体的机械能变化。
03
解析
物体的机械能等于物体的动能和重力 势能之和，即E_机械 = E_k + E_p = (1/2)mv0^2 + mgh。因为物体位于 高度为h的平台上，所以物体的机械 能为(1/2)mv0^2 + mgh。

三、势能1.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量。(2)决定因素:被举高的高度和质量。2.弹性势能(1)定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量。(2)物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
动能与势能的比较
【例题】 歼-20是我国自主研制的新一代隐身重型歼击机,具有卓越的机动性能,当它在空中加速向下俯冲时,动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“不变”或“减小”) 点拨 解答这类问题,根据影响动能和重力势能大小的因素来考虑。重点是分析物体运动过程中,物体的质量、速度、高度怎么改变,再进一步判断动能和重力势能的变化。解析 影响动能的因素:有质量和速度;影响重力势能的因素:质量和高度。歼-20在空中加速向下俯冲时,物体的质量不变,速度增大,而高度减小,因此动能增大,重力势能减小。答案 增大 减小
第3节 动能和势能
第十一章 功和机械能
一、能量1.定义:物体能够对外做功,表明物体具有能量。2.国际单位:焦耳,符号:J。3.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
二、动能1.定义:物体由于运动而具有的能量。2.一切运动的物体都具有能量。3.决定因素:速度、质量。(1)质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大。(2)运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大。
答案
解析
答案
解析
3
3.如果汽车、摩托车与火车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是( )A.汽车、摩托车、火车 B.火车、汽车、摩托车C.摩托车、汽车、火车 D.汽车、火车、摩托车
答案
解析
4
三、势能4.下图中具有弹性势能的是( )
答案
5
5.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),由此可知重力势能大小与 有关。

• 第十二章 机械能和内能
一、动能 势能 机械能（第1课时）
★ 一个物体能够对另一个物体做 功，这个物体就具有能量。
★ 什么叫动能？ 物体由于运动而具有的能，叫动能。
★ 影响动能大小的因素 运动物体的动能大小与物体的质量和
速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越
大。速度对动能的影响更大。
8
三、动能、重力势能、弹性势 能的概念
１、物体由于运动 而具有的能叫
动能
.
9
三、动能、重力势能、弹性势 能的概念
１、物体由于运动 而具有的能叫
动能
２、物体由于被举高而具有的能 叫重力势能
.
10
4、下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。
1、在水平轨道上滚动的钢球
7、在地上滚动的足球
运
9、在水平公路上行驶的小汽车 动
2、古诗中，有许多描述自然现象的优
美诗句：如“无边落木萧萧下，不尽长
江滚滚来”，从物理学的角度看，滚滚
动能 奔流的长江水具有巨大的_________。
.
25
3．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，丙是一辆摩托车，由于它 们在_____，所以它们都有动能，将 动能从大到小的排列的结果：____、 ____、____。
4.挂在树上的苹果 5.拉长变形的弓 6.水平路面上
.
行驶的汽车 13
• 水平路面上行驶的汽车，由于运动具有动 能。
• 由图中可以得出哪些信息？ • 根据图提供的信息 • 提出问题：
动能的大小与哪些因素有关呢？
.
14
活动：探究动能大小与哪些因素有关
• 进行猜想： 动能的大小可能与_质__量____和_速___度__有关。

A.丁
B.丙
C.乙
D.甲
知识要点基础练
6.下列物体具有弹性势能的是( C ) A.在水平公路上行驶的小轿车 B.悬挂在天花板上的电灯 C.压扁变形的气球 D.在空中飞行的飞机
合能力提升练
7.“为了您和他人的生命安全,请谨慎驾驶”,如图所示,虽然汽车 B 采 取了紧急刹车措施,但是从能的角度看,由于汽车 B 的速度大, 动能 大,汽车 B 仍向前运动了较长一段距离,撞到汽车 A,致使两车都发生 了严重的变形。
2、 探究影响动能大小的因素 实验结论
实验表明小车从高处滑下，高度h 越高，小车运动到水平面时速
度越__快___(快、慢)，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，小 车的速度越大，动能越 ___大___。
2、 探究影响动能大小的因素 实验结论
实验表明，速度相同时，质量越___大____的钢球能将物体B 撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 ___大_____。
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
巩固新知
5. 判断下列说法正确的是(
)。 B
A．速度大的球一定比速度小的球动能大
B．同一辆车运动速度越大动能就越大
C．子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就比火车动能
D．平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变
巩固新知
6.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（
A.动能不变,重力势能增加 B.动能不变,重力势能不变 C.动能增加,重力势能不变 D.动能增加,重力势能增加
综合能力提升练
12.如图所示,将木块放在压缩了的弹簧旁,释放弹簧,木块沿水平地 面向右运动,离开弹簧后,木块运动一段距离后停下来,下列说法中不 正确的是( D )

第3节动能和势能
17．小明利用如图11－3－7所示的装置来验证影响物体动能大小 的因素。甲、乙两图装置相同，分别是同一小球先后从A、B两处 (高度不同)由静止滚下，钻入并推动纸盒运动一段距离后静止时 的情景。
图11－3－7
第3节动能和势能
(1)纸盒被推动得越远，说明小球对纸盒_做_功___越多，表明小球的 动能越大。 (2)对比甲、乙两图可知，小球的动能与速__度___有关。 (3)若要验证动能大小与另外一个因素的关系，需要添加的一个 器材是质_量_不__同_的__小__球____。
第十一章 功和机械能
第3节 动能和势能
第3节动能和势能
知识要点分类练
知识点 1 能量
1．物体能够对外_做__功__，我们就说这个物体具有能量，简称能___。 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量_焦_耳__(J_)__。能量的 单位是_越__大__。
第3节动能和势能
2．下列关于能量的说法中正确的是(C ) A．做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B．做功多的物体具有的能量就大，做功少的物体具有的能量就小 C．能够做功的物体具有能量，但不一定做功 D．能量大的物体所做的功一定多
清弦坠满心事，弹落片片梦幻，我该 如何用 这弦、 这韵去 丈量你 我天涯 的距离 ，一滴 泪上的 墨香， 如何画 下你最 爱的睡 莲？ 清影摇曳，眉眼如水，缓缓来到钢琴 前为你 弹一曲 你最爱 的《莫 失莫忘 》，让 我借琴 声悄悄 告诉天 涯的你 ：今夜 ，我想 喜欢一 句话： 能让人 生灿烂 的不只 有阳光 ，还有 你的微 笑。
图11－3－3
第3节动能和势能
(1)通过_小__方__桌_陷__入_沙__中_的__深__度___显示重力势能的大小。 (2)观察a、b实验得到的结论是： _质__量_相__同_的__物_体__，__高_度__越_大__，_重__力_势__能__越_大____。 (3)观察a、c实验得到的结论是： _高_度__相__同_的__物_体__，_质__量_越__大__，_重__力_势__能_越__大___。

进行实验： （1）动能大小与质量大小的关系 （2）动能大小与速度大小的关系

动能的大小与质量和速度的关系
（1）探究采用什么方法？ 控制变量法
信息快递：
质量不 同的小车从 一个斜坡的 （2）怎样比较动能的大小？ 同一高度释 木块被推距离的远近（转换法） 放，运动到 （3）怎样获得速度并改变速度？ 水平面时的 将小车放在斜面上由静止滚下；改 速度的大小 相等。 变小车放置在斜面上的高度 （4）怎样改变质量？ 用两个质量不等的小车（同一小车加上不同的钩码）
1、定义：发生弹性形变的物体而 具有的能 活动：探究影响弹性势能大小的因素
2、同一物体发生的弹性形变越大， 它的弹性势能越大
四、重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能 活动：探究影响重力势能大小的因素
质量
被举高度
转换法
方法：控制变量法
木块质量相同时
木块被举高的高度 “桩”打得陷入沙 （高/低） 子深度 （深/浅） 高 深 低
浅
木块被举起的高度相同时
小球的质量 （大/小） “桩”打得陷入沙 子深度 （深/浅）
大
深
小ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
浅
物体质量越大，被举得越高，物体的重 力势能越大。
当堂训练： 1、比较图中A、B 两个实验可得：
A B
C
质量相同时,物体被举得越高重力势能越大
A C 2、比较图中＿、＿两个实验可得：
被举高度相同时,物体的质量越大重力 势能越大
下图是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得 越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮 弹性形变大小 筋的弹性势能与______________________ 有关； 若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的 质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较 小，原因是质量大的“子弹”射出时的 速度 小，此过程中_________ 弹性势 能转化成 _________ ________ 动 能_ 。

思考：怎样向地面扔皮球，才能使它弹跳到高于抛出 点的位置？说明这样抛的理由。
思考2：如图所示，过山车的轨道建的为什么越来 越低？
因为过山车在运动过 程中存在摩擦阻力，所以 机械能的总量越来越小， 所以它能上升的最大高度 越来越低。
思考3、第34页，图12-11中单摆左右摆动和图 12-12（c）所示滚摆上下滚动说明 __机_械__能__可__以__相_互__转__化_________；
B．动能变小，势能不变
C．动能、势能都不变
D．动能、势能都变小
但是它们都是越来越低，最终静止这是因为 _存__在__摩__擦_等__阻__力__，__机_械__能__的__总__量_减__少__。____。
思考4、第37页，图12-14所示车站的设计方案有 什么优点？ ___进_站__时__车__子__的_动__能__转__化__为_重__力__势__能__，_速__度__减__小_ __出__站__时__车__子_的__重__力__势__能_转__化__为__动__能_，__速__度__增__大。，
法中正确的是
[]
A.甲的质量一定比乙的大
B.甲的速度一定比乙的大
C.以上说法都不对
1、同一个物体作上升直线运动时，重力势能 ；
牛
作下落直线运动时，重力势能 ；静止在某一
刀
高度时，重力势能 或“变小”)
。(选填“不变”或“变大”
小
试
2、始终沿水平方向匀速飞行的飞机，在投放救灾物资
的过程 [ ]
A．动能不变，势能变小
2、重力势能： 物体由于被举高而具有的能。
生活中还有哪些物体具有重力势能？
1、同一个物体作匀速直线运动时，动能
运动时，动能
；作减速直线运动时，动能

它的动能= 。 0 ③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动
能 减小。
三、弹性势能的概念
物体由于发生弹性形变而具有的能 叫做弹性势能。
弹性势能与哪些因素有关
弹性势能的大小跟物体弹性形变的大小有关 ，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。 一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能
四、重力势能的概念
二章机械能和内能
一动能势能机械能
爱 满 人 间
子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排， 被压弯的跳板可以弹起运动员
一、能
运动的子弹能对柱子做功 流动的水能对竹排做功 压弯的跳板能对运动员做功
一个物体如果能够对 另一个物体做功，这 个物体就具有能量， 简称能
•物体能做多少功，就说它有多少能。
•物体具有的能量越多,它对其他物 体做的功就可以越多.
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯·里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可·汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰·夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯·米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子]