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第十一章：机械功和机械能
11.4认识动能和势能
沪粤版
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慧星为什么会有如此巨大的威力？
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一、什么是能
物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或能。
单位：焦（J）
二、认识动能
分析思考下面的问题
（1）视频中水是否具有能量？为什么？
（2）你能给这种形式的能命名并下一个定义吗？
（3）列举生活中动能的实例
二、什么是动能
一、提出问题：动能的大小与那些因素有关
二、猜想：动能的大小与那些因素有关？并说明猜想的依据？
动能可能与
速度
物体的质量
有关
二、什么是动能
设计实验：
（1）如何探究动能的大小与速度有关？
控制质量不变（同一小车），改变速度
如何改变速度？
实验器材：小车、斜面、钩码、木块
让同一小车从斜面的不同高度由静止开始滑下
（2）如何研究动能与质量的关系？
将质量不同的小车从斜面的同一高度由静止开始滑下（控制速度相同
，控制变量法）
结论：动能的影响因素:物体的速度越大，质量越大，具有的动能就越多。
1、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_________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：如“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”，从物理学的角度看，滚滚奔流的长江水具有巨大的_________。
3、洒水车在马路上匀速前进并不停地洒水，它的动能是否变化？为什么？
运动
动能
动能
速度不变，质量变小，动能变小
课堂练习
钢铁侠为什么要穿上厚重的盔甲和绿巨人战斗？
三、认识势能
问题：当我们从建筑工地附近走过时，会看到工地上有一些安全警示牌，你知道安全警示牌的内容吗？（当心落物），落物具有能量吗？为什么？
重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
重力势能和弹性势能统称为势能。
1、重力势能与弹性势能
三、认识势能
重力势能的影响因素:质量
高度
物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越多
2.重力势能
3、弹性势能
分析：弹簧压得越紧，放松时它做的功越多，表示它的弹性势能越大。
弹性势能的影响因素:
物体弹性材料越强，形变越大
具有的弹性势能就越多。
课堂练习
1.下列物体具有什么形式的机械能：
（1）水平行驶的汽车：___________
（2）正在爬坡的汽车：___________
（3）山顶上的石头：___________
（4）山顶上滚下的石头：___________
（5）天花板上的吊灯：
___________
（6）天花板上摇摆的吊灯：___________
（7）拉长的橡皮筋：___________
（8）下落的雨滴：___________
动能
动能和重力势能
重力势能
动能和重力势能
重力势能
动能和重力势能
动能和重力势能
弹性势能
2、我国研制的新型消雾无人机在加速飞往雾五区域的过程中，它的（
）
A.动能增大
B.质量增大
C.合力为零
D.运动状态不变
3、如图所示，小朋友沿着匀速下滑的过程中，下列说法正确的是
（
）
A．他受到的重力不做功
B．他的重力势能减少
C．他的动能增加
D．他的机械能不变
A
B
3、如图所示，在毽子被提出后竖直上升的过程中，它的动能______，重力势能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
4、在歼20飞机加速向上运动的过程中，关于飞行员的能量分析，下列说法正确的是（
）
A.动能增加，重力势能不变
B.动能不变，重力势能增加
C.机械能总量不变
D.机械能总量增加
减小
增大
D
四、机械能
动能和势能统称为机械能
机械能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与形变大小和弹性材料有关
动能
五、机械能的转化
演示实验：滚摆实验
结论：动能和势能之间可以相互转化；有摩擦等阻力时，在动能和势能之间相互转化中，机械能减小。
思考下面的问题
（1）分析滚摆在最高点和最低点时动能和势能的大小
(2)滚摆从最高点到最低点，重力势能减小，这部分能量到何处去了？动能增大，这部分能量从何处而来？
（3）观察滚摆每次上升的高度相同吗，为什么？
A
O
O/
B
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_______。
当摆球到达最低点O时，它的动能最_____，势能最_____，此过程中是摆球的势能逐渐转变成____能。
增大
减小
小
大
动
演示实验：单摆实验
A
O
O/
B
摆球向OO/的右侧运动，随着高度的上升，它的速度越来越_____，动能逐渐转变成_____能，
当摆球到达最高处B时，它的动能为_____，势能最______
慢
势
零
大
演示实验：太空单摆实验
生活中机械能的转化的事例
滑雪
人造卫星的动势能的转化
机械能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与形变大小和弹性材料有关
动能
课堂训练
1、下列现象中势能转化为动能的是
(
)
A.火箭发射升空
B.汽车匀速驶上斜坡
C.小球从光滑斜面顶端滚下
D.跳伞运动员匀速下落
C
课堂训练
2、以下实例中，动能转化为势能的是
(
)
A.雪橇从山坡上滑下
B.汽车在平直公路上行驶
C.热气球匀速上升
D.足球滚上斜坡
D
课堂训练
3、下列生活现象与物理知识对应正确的是（ ）
A．骑自行车下坡，不踏脚蹬子，车速却越来越快，重力势能转化为动能
B．当该飞机在空中水平匀速飞行时，动能保持不变，重力势能在增大
C．自行车匀速转弯时受到平衡力的作用
D、骑自行车匀速下坡时动能增加，机械能不变
A
4．（2017?伊春）（多选题）为了更好的推进习总书记提出的“一带一路”发展战略，我国计划发射十八颗通信卫星，为眼线国家提供服务．下列关于人造卫星说法中，正确的是（ ）
A．卫星运动到近地点时，动能最大，重力势能最小
B．卫星运动到远地点时，动能最大，重力势能最小
C．卫星由近地点向远地点运动，重力势能转化为动能
D．卫星由远地点向近地点运动，重力势能转化为动能
AD
5、如图所示，是承承在乒乓球比赛中，高抛发球时的情景。不计空气阻力，请你回答下列问题：
（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的能量是如何转化的？其机械能如何变化？
（2）乒乓球运动到最高点时，是否处于平衡状态？请说明理由。
答：（1）在乒乓球上升的过程中，乒乓球的动能转化为重力势能，机械能不变。
（2）乒乓球运动到最高点时，处于非平衡状态，因为此时乒乓球只受重力作用，所以处于非平衡状态。
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