《动能和势能》PPT课件

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。

动能和势能
新洲区第一初级中学 韩育红
1、能量:物体能够对外做功，表示这个物体具有 能量。
2、动能:物体由于 而具有的能。
动能的大小与物体 和 有关。
重力势能:物体由于 而具有的能 3、势能
与物体的 和 有关
弹性势能:物体由于 而具有的能
与 有关 探究方法：控制变量法
转换法
实验器材
大钢球
小钢球
木块
评估检测
2. 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 动 了这条大河蕴藏了大量的 能.
3.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 燕子 飞得快。
评估检测
4、“跳远”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（ D ） A、增大跳远运动员的惯性 C、减小跳远运动员的势能 B、减小跳远运动员的惯性 D、增大跳远运动员的动能
图3
三、重力势能
实验器材
蒙上白纸的纸杯
小钢球
பைடு நூலகம்大钢球
白纸
比较图2、图1可得结论：
比较图3、图1可得结论：
质量相等的物体，被举高 度越高，重力势能越大
不破
被举高度相等的物体，质量 越大，重力势能越大
h2
h1
破
h
1
破
(1)
(2)
(3)
探究：物体的弹性势能大小跟哪些因素有关？
结 论
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。
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：物体重力势能的大小 与 物体的质量和被举的高度 有关。

列举生活中的事例说明上述结论。
（二）势能
举高的重锤将木桩砸入地里
被举到高处的物体 有没有能量？
（2）重力势能：物体由于 被举高 所具有的能。
步骤二：总结归纳影响重力势能大小的因素 质量相同时，高度越高，重力势能越大； 高度相同时，质量越大，重力势能越大。 日常生活生产中，你知道有哪些事情在应用重力势 能吗？列举出几个例子：
动能
势能
和
新民晚报 一铁路职工“中弹”昏倒
动能
势能 和
沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，
突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路
分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。
扬子晚报 火车“吻”羊，吻死一大片
1990年6月10日
南京郊区，一辆运载羊的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然抛 锚熄火，正好北边驶来一辆列车，火车司机发现情况后，紧急刹车，驶 到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机侥幸逃 命，但羊却被“吻死一大片”，拖拉机也被撞的支离破碎。
学以致用
当心吊物
当心落物
必须戴安全帽
为什么要当心吊 物、落物，带上 安全帽。
弹性势能
1、物体由于 弹性形变
而具有的能量。
2、 主要决定因素:弹性形变的大小
重力势能和弹性势能统称为势能。
课堂小结:
• 通过这节课的学习，同学们有什么收获呢？ • 现在同学们可以解释为什么彗星会有如此巨大的能量？ • 小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢？ • 为什么一个馒头就可以砸晕铁路职工？ • 为什么火车速度已经很慢了，却还“吻”死了拖拉机上的无数羊？
小的因素。
3．知道什么是 重力势能及影响

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。

实验与探究
将小球拉到A处，然后释放。仔细观察小球摆动的情况；比较小球 在点A、B和中间点C的势能和动能的情况。
1.
实验现象：A、B点速度最小且相同，B点速度最大，质量没有发 生变化。
实验结论：A点和C点速度最小高1.度最高所以动能最小势能最大， B点速度最大高度最小所以动能最大势能最小。 动能和势能之间是可以相互转化的，只有动能和势能相 互转化的话，机械能总和不变。说明机械能守恒。
实验现象：小球从A处滚下的速度比从B处滚下的速度更大，从 A处滚下的小球能将箱子推的更远。
1.
质量相同的情况下，速度越快的物体，获得的动能越大
（3）让不同质量的小球先后从斜面上 同一高度处滚下（如图a），比较它们 在平面上运动速度的大小。
1.
（4）让不同质量的小球从A处滚下，看 看哪种情况下小球将纸盒推得更远。
小练笔
将一支有弹力后盖的圆珠笔按在桌面上，松开手，会发现圆珠笔将竖 直向上跳起。下列是圆珠笔从松手到上升至最高点的过程种有关能量
转化的分析，正确的是（ C ）
A.动能→重力势能→弹性势能 B.内能→动能→重力势能 C.弹性势能→动能→重力势能 D.动能→重力势能→内能
归纳总结
1.一个物体能够对外做功，就说这个物体有能量，能量的单位 是焦耳，物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
知识点2 动能的大小跟因素有关
动能：物体由于运动所具有的能叫做动能
飞奔的汽车具有动能
1. 飞行的子弹具有动能
动能的大小受什么因素影响呢？
实验与探究
（1）让小球分别从斜面上A处和B处滚下（如图a），比较它们在平面上 运动速度的大小。
（2）让同一小球分别从A处和B处滚1下. （如图b），看看哪种情况下小 球将纸盒推得更远。

猜一猜
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？
雪崩
泥石流
想一想
利用以下器材：大小不同的铁球、木块、斜面、刻 度尺
怎么验证你的猜想，说一下设计思路
试一试
1
2
比较图1、图2可得结论： 质量相等的物体，运动 的速度越大，动能越大
比较图1、图3可得结论：
③
⑥
下列物体具有什么形式的能： 动能 （1）水平行驶的汽车：___________ 动能和重力势能 （2）正在爬坡的汽车：___________ 重力势能 （3）山顶上的石头：___________ 动能和重力势能 （4）山顶上滚下的石头：___________ 重力势能 （5）天花板上的吊灯： ___________ 动能和重力势能 （6）天花板上摇摆的吊灯：___________ 弹性势能 （7）拉长的橡皮筋：___________ 动能和重力势能 （8）下落的雨滴：___________
物体的质量和它的速度都能影响物体的 动能。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 能的影响更大？
重力势能的大小与什么因素有关
物体的质量 猜想： 高度 设计实验、进行实验： 提示 利用你身边的物品，例如笔、纸、橡皮等 进行实验，验证你的猜想，可以从物体下 落时的破坏力来判断它的势能大小。
五、重力势能跟哪些因素有关
重力势能的大小跟物体的质量和高度有关；
质量越大，高度越高，重力势能越大ຫໍສະໝຸດ 一切有高度的物体都具有重力势能
体验一下 1.用手拉动橡皮筋
2.用弯曲的钢尺拨动书本
3.用自制的弹弓将橡皮块射出 使橡皮块射的更远，应如何做？
七、弹性势能与哪些因素有关

被 弹 高 的 人 具 有 能
有
一、机械能
－－－动能、势能
1、物体由于运动而具有的能 ---动能
2、物体由于被举高而具有的势能
势
---重力势能
能 3、物体由于发生形变而具有的势能
---弹性势能
二、动能
运动的物体，质量越大，速度越大，动能就越大。
三、势能 1、重力势能：物体的质量越大，位置 越高具有的重力势能就越大
P108 实际生活中，摆锤和滚摆每次上升的高度 都在减小，最后停在最低点，机械最终转化为什 么能了？
－－由于摩擦的存在，机械能转化为热能， 并逐渐散失到空气中去了。
如果没有摩擦阻力，情况将会怎样呢？
思考：
若没有摩擦阻力，摆锤和滚摆将怎样运动? 3．如果没有摩擦阻力,动能和势能在相互 转化的过程中,＿机＿械＿能的总量保持不变。
在单摆的摆动过程中，物体的 重力势能和动能可以相互转化。
演示书P107实验探究二
在滚摆动下降过程中，重力势能 减小 ， 转速变 增大 ，动能 增大 。当滚摆
上升过程中，重力势能 增大 ，转速
变 减小 ，动能减小
。
在滚摆的运动过程中，物体的重 力势能和动能也可以相互转化。
四、动能和势能的转化
1 、实验表明： 物体的动能与势能可以相互转化。
撑杆跳运动员起跳后其能量如何转化？
前阶段：运动员的动能→
本身的重力势能和撑杆 的弹性势能
后阶段：撑杆的弹性势能 →运动员的重力势能 （使运动员继续上升）
书P107读“人造地球卫星”的 材料，回答有关问题。
卫星从近地点运动到远地 点的过程中，它的动能和 势能是怎么变化的？
近地点→远地点：
动能减小，势能增大

动
能第 和一 势章
能
陆
动 能 和 势 能 在 生 活 中 的 应 用
伍
势 能 的 计 算 和 影 响 因 素
肆
录
叁
目
贰
动 能 的 计 算 和 影 响 因 素
壹
目 动
能 和 势 能 的 基
录 本概 念动来自能 和第概势 念能
的
二 章
基
本
动能定义
动能
物体由于运动而具有的能量。
动能公式
E_k = 1/2 mv^2，其中m是物体的质量，v是物体的速 度。
THANK YOU
感谢聆听
重力势能和弹性势能的应用
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重力势能是物体由于被举高而 具有的能。例如，水坝利用重 力势能发电。
单击此处添加小标题
弹性势能
单击此处添加小标题
弹性势能是物体由于发生弹性 形变而具有的能。例如，弓箭
利用弹性势能射箭。
单击此处添加小标题
重力势能
动
能 和
第
转势 化能
的
六 章
相
互
动能和势能转化的条件
势
能 的
第
因计 素算
和
四 章
影
响
势能的计 算公式
势能（Potential Energy）是指物体由于位置或高度所 具有的能量。常见的势能包括重力势能、弹性势能等。 重力势能的计算公式为：E_p = mgh，其中 m 为物体的 质量，g 为重力加速度，h 为物体相对于零势能面的高 度。弹性势能的计算公式为：E_p = 0.5kx^2，其中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量。
弹簧摆
弹簧的一端固定，另一端悬挂小球， 当小球摆动时，动能与弹性势能相 互转化。

它在远地点的动能；
当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越快，它的动能逐渐____，势能逐渐_____
１．石块在空中下落过程．
在物体能量变化过程中,先判断物体何种能量减小,何种能量增加,那么就是减小的能量转化为增大的能量.
分析下列各情况中能量的转化：
观察摆球动能与势能的转化
如图所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到b、c、d三 个位置时，若不计摩擦和空气阻力，则比较它们
转化
动能增大
（4）皮球上升时：
动能减小
速高
度 减 小
度 增 大
重力势能增大
转化
重力势能
分析整个过程， 皮球能量的转化是：
动能
弹性势能
撑杆跳高
小结
➢物体的动能和势能可以相互转化，而且在转 化过程中，如果不受阻力，机械能的总量保 持不变。
骑自行车上坡前为什么要加紧蹬 几下，而后就容易上坡？
上坡前加紧蹬几下，可以使自行车 有较大的速度，上坡前有较大的动能， 随着自行车上坡，动能逐渐转化为重 力势能，自行车就容易上坡了．
上坡前加紧蹬几下，可以使自行车有较大的速度，上坡前有较大的动能，随着自行车上坡，动能逐渐转化为重力势能，自行车就容易
上坡了．
这时是动能转化为弹性势能。
动能和重力势能可以相互转化 动能和弹性势能可以相互转化吗？
皮球落地后又弹起的照片
分析皮球在下落过程中，物体动能、势能 的转化。
（1）皮球下落：
重力势能减小
高 度 减 小
速 度 增
大
动能增大
转化
（2）皮球接触地面： 开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。 向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化 为弹性势能。