(共18张PPT)
浙教版
科学（初中）
九年级上
(2)
新课导入
被拉到高处的过山车具有重力势能，当它沿轨道飞驰而下时，从而让人产生惊心动魄的感觉，你知道这过程发生了什么能量转化吗？
用细绳把摆锤拉到某一高度后放手。在摆锤向下摆动的过程中，重力势能 ，速度 ，动能 。在摆锤向上摆动的过程中，重力势能 ，速度 ，动能 。
减小
增大
增大
增大
减小
减小
一、动能和势能的转化
1、研究摆锤的摆动
(2)在摆锤摆过中点向上摆动的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？
重力势能增大，动能减小
单摆中的小球在左、右运动的过程中，小球的动能与势能在不断地转化。
如果没有空气摩擦阻力，摆锤每次都会上升到原来的高度
2、研究滚摆的运动
如图把一个滚摆悬挂起来。用手捻动滚摆，使悬线缠在轴上，将滚摆升高到最高点，然后放手。
研究滚摆的运动
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
＿＿。
减小
增大
变大
变小
变小
增大
物体的动能和重力势能可以相互转化
实验表明：
在滚摆下降的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？
当滚摆上升的过程中，重力势能如何变化？动能如何变化？
如果没有空气摩擦阻力，滚摆每次都会上升到原来的高度
在滚摆下降的过程中，重力势能减小，动能增大。
在滚摆上升的过程中，重力势能增大，动能减小。
3、高处滚下的小球
如图所示，把金属小球放在A
处，然后让它沿轨道滚下，观察小球的滚动过程。
A
B
C
D
（1）小球在A、B、C、D
各点具有什么形式的能量？
（2）小球在滚动过程中能量如何转化的。
高处滚下的小球
小球在A点具有重力势能、B点具有动能和最小的重力势能、C点具有动能和重力势能，D点具有重力势能
小球在滚动过程中发生了重力势能和动能的相互转化的。
实验说明：动能和势能可以相互转化
实验表明：
物体的动能和弹性势能也可以相互转化。
蹦床
射箭
大量事实表明，动能和势能可以相互转化。如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总量就保持不变，或者说，机械能守恒
二、机械能守恒
在上述活动中，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？
摆锤和滚摆在上下摆动过程中与空气发生摩擦，动能和势能都在减小，即机械能减小。
展开想象的翅膀
如果没有摩擦阻力，摆锤和滚摆将会怎样？
如果没有摩擦阻力，动能和势能
在相互转化过程中，机械能的总量
保持不变。
（1）起跳前助跑的目的是什么？
获得大量的动能。
撑杆跳高
1、撑杆跳高
（3）当运动员越过横杆下落的过程中，能量发生了怎样的转化？
当运动员越过横杆下落的过程中，他的重力势能又被转化为动能。
（2）起跳后，他的身体不断上升，撑杆剧烈弯曲，能量发生了怎样的转化？
动能转化为运动员的重力势能和撑杆的弹性势能。当上升到一定高度时，动能减小到最小值，此后，弹性势能不断释放，促使运动员不断上升，同时重力势能不断增加。
(2)水力发电站。
水向低处流时水的
转化为水的
，流动的水冲击水轮机时，将水的动能
给水轮机，进而带动发电机发电，将动能转化为
。
重力势能
动能
传递
电能
如图人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图。卫星离地球中心最近的点叫做近地点，离地球中心最远的点叫做远地点。卫星在近地点的速度较大，在远地点的速度较小，那么，卫星从近地点运动到远地点的过程中，它的动能和势能如何变化？
卫星由近地点运动到远地点的过程中，高度增大，势能增加。远地点的速度较小，动能减小。
人造地球卫星
(3)人造卫星
（4）蹦床
1.人下落时的能量是怎么转化的?
第一阶段:高处→
接触蹦床
第二阶段:接触蹦床→蹦床的最低处
重力势能转化为动能
机械能转化为弹性势能
2.人上升时的能量又是怎么转化的?
弹性势能转化为机械能
1．学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中，以下说法正确的是( )
A、小石块动能一直在增加
B．小石块减少的重力势能全部转化为动能
C、小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能
D．小石块到达C点时，动能为零
D
2.质量不计的弹簧竖直固定在一压力传感器上，压力传感器是电阻阻值随受到压力的增大而减小的变阻器（压力不超过最大值），压力传感器、电流表、定值电阻和电源组成一电路如图甲所示．压力传感器不受力时电流表示数是I0.
t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．整个过程中，不计能量损失，电流表示数I随时间t变化的图象如图乙所示，则不正确的是（
）
A.
t2时刻，小球动能为零
B.
t1时刻，弹簧的弹性势能为零
C.
t2～t3这段时间内，弹簧的弹性势能先增加后减少
D.
t2～t3这段时间内，小球增加的动能小于弹簧减少的弹性势能
C
3.某运动员做蹦极运动，如图所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳的自由长度，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点．（不计空气阻力）
（1）O点到A点，运动员的机械能__________；（填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）运动员O点到C点的过程中，速度最大的位置在________（选填“A点”、“B点”、“C点”或“BC之间”）
（3）运动员经历多次震荡后，最终将停在_______．（选填“B点”、“C点”或“BC之间”）
不变
B点
B点(共20张PPT)
浙教版
科学（初中）
九年级上
(1)
课堂导入
高空抛物，多危险！
课堂新授
一、动能
在轨道上运动的过山车具有能量。物体由于运动而具有的能量叫做动能。
飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、掷出的铅球等物体，都具有动能。
影响动能大小的因素
实验器材：两个相同的木块、两个完全相同的钢球和一个质量较大的钢球、斜面轨道。
提出猜想：动能的大小与物体的质量和速度有关吗？
放在斜面上某一高度处的小钢球
A
滚下时，撞击水平面上的木块
B，并将木块
B
推出一段距离。木块
B
被推出的距离越远，说明小钢球
A
的动能越大。
问题1：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。
哪次消耗的能量多？你是如何判断的？
木块在桌子上移动的距离越大→消耗的能量越多→动能越大
设计思路：通过观察小球推动木块移动的距离来反映小球动能的大小。
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，物体的位置越高到斜面底端的速度越快。
问题2：如何控制速度？
物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法
转换法：
把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决的方法。
控制变量法
实验步骤：
②比较木块被质量相同的钢球从不同高度处滚下撞击后木块运动的距离，并说出实验现象和结论。
①将木块放在水平面上，让质量相同的两个钢球由静止开始沿斜面向下运动。
结论：在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。
让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，得出实验结论。
实验现象：质量相同的钢球，释放的高度越高，木块被推得越远。
结论：运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就越大。
让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，得出实验结论
实验现象：同一位置释放钢球，球质量越大，木块被推得越远。
实验结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。即：一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。
总结出物体的动能与哪些因素有关：
为什么在同样道路上，不同的车型的限速不一样？
为什么对机动车的行驶速度进行限制？
(请用能量的角度分析)
（1）汽车的速度越大，动能越大，越不容易刹车，所以要对车辆加以限速；
（2）因为汽车质量越大，动能也越大，所以大型客车的限制速度比小型客车小。
二、势能
打桩机工作时，重锤要举高，而且重锤的质量很大，为什么？
重锤
桩
小球下落实验
实验器材：铝盘、细沙、米尺、金属小球
实验步骤：
1．在一个铝盘中放入约2
厘米厚的细沙；
2．取出大小不同的金属小球。
影响重力势能的大小因素
4．把金属小球从沙中拿出，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
3．将一根米尺竖直立在细沙上，把金属小球拿到某一高度自由释放，如右图所示,
记录这一高度。
5．抹平盘中的沙，分别从不同的高度自由释放同一个金属小球，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
6．抹平盘中的沙，分别从相同的高度自由释放不同质量的金属小球观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
7．比较观察结果，被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的质量和下落的高度有什么关系？
自由释放：是指静止自由落体
实验
物体
物体质量
高度
凹陷深度
势能
1
重球
相同
轻球
2
重球
高
重球
低
大
小
相同
大
大
小
小
深
浅
深
浅
实验结论：大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大.
实验记录：
当心吊物
当心落物
必须戴安全帽
杜绝高空抛物！
物体由于发生弹性形变而具有的能
弹性势能
球拍击打网球时，网球拍发生变形，具有弹性势能，从而储存了能量。当这些物体恢复原状时会释放出能量。
越用力，网球拍发生形变就越大，网球就会飞得越远，它具有的弹性势能就越大。
弹性势能的大小与物体的形变程度有关。
弹性势能的大小与物体的形变程度有关。
射箭运动员把弓拉弯的过程中，给弓储存了能量。当这些物体恢复原状时也会释放出能量。
张开的弓具有弹性势能，弓发生的形变越大箭射的越远，它具有的弹性势能就越大。
结论：对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
1、为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示),让静止的小钢球从斜面上滚下,观察木块木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是(
)
A.
该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来显示动能的大小
B.
该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小钢球滚下的高度和小球的质量等
C.
在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度、被撞木块的质量和软硬等因素
D.
实验过程中,让同一小球从不同高度滚下,目的是为了让小球获得不同的运动速度
C
2、如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则（
）
A.
t1时刻小球动能最大
B.
t2时刻小球动能最大
C.
t2-t3这段时间内，小球的动能先增加后减少
D.
t2-t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
C
3、在探究物体动能大小与质量的关系时，利用如图所示的装置，让不同质量的钢球，从同一斜面同一高度由静止滚下，撞击水平面上的木块．
（1）实验中，通过观察____________________________________
比较小球动能的大小．
（2）通过观察甲、乙两图的实验现象，可得出结论：在_____________
相同时，物体的质量越大，动能越大．
（3）交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装载货物的质量，减小车辆的惯性和________，防止造成重大伤害．
木块被撞击后移动的距离的大小
速度
动能
