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4.3 机械能
一、填空题（共7题）
1. 火箭加速升空的过程中，对其搭载的卫星来说，动能 ，机械能的总量 。（填“增大”、“减小”或“不变”）
2. 如图所示为竖直向上抛出的石块在上升过程中 （填“动能”或“重力势能”）随高度变化的图线（不计空气阻力），由图象可知：石块在 高处时的机械能为 。
3. 唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”的诗句，前一句生动形象地表明黄河水储藏着大量的 ，后一句表明长江水具有大量的 （均选填“动能”、“重力势能”或“弹性势能”）。
4. 我国火箭回收方式是：火箭消耗完燃料后将自动脱离飞船，借助降落伞落回地面，如图所示，匀速下落过程中，火箭的动能 （变小/不变/变大），机械能 （变小/不变/变大）。
5. 建高楼时首先要打好地基，原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬间时三个地桩所处的位置如图所示，由此可知，打桩时，三个重锤中 锤的做功本领最大，如果 、 两锤的质量相同，则刚开始下落时， 锤的高度要高一些。如果 、 两锤刚下落时的高度相同，则 锤的质量要小一些。
6. 草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的动能 ，重力势能 。（均选“变大”，“变小”或“不变”）
7. 如图所示，探究重力势能的大小与哪些因素有关时，为了显示重力势能的大小，甲用橡皮泥代替沙子，乙用海绵代替沙子，你认为更合适是 （甲/乙）的方法，理由是 。
二、选择题（共5题）
8. 小雨在学校打篮球，不考虑空气阻力，关于他在打篮球过程中的能量分析，下列说法正确的是
A．运球时，篮球从地上弹回手的过程中，重力势能增大，动能减小
B．篮球进筐后，从高处下落的过程中，重力势能减小，动能不变
C．球打到篮板，篮球压缩的过程中，动能增大，弹性势能减小
D．投篮时，球从出手到最高点过程中，重力势能减小，弹性势能减小
9. 以下描述的运动过程，机械能保持不变的是
A．沿水平冰面匀速滑行的冰块 B．物体沿斜面匀速下滑
C．雨滴竖直向下匀速下落 D．火箭搭载飞船加速升空
10. 在北京世园会上，车身离地 高的电动无人扫地车在水平路面上匀速前进，扫地车在将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车整体的
A．动能不变，重力势能不变 B．动能不变，重力势能变大
C．动能变大，重力势能不变 D．动能变大，重力势能变大
11. 骑自行车下桥时，人不用力蹬车，但速度却越来越大，这是因为
A．重力不断增大 B．重力势能逐渐转化为动能
C．惯性不断增大 D．动能逐渐转化为重力势能
12. 如图所示，是小球在地面弹跳的情景。小球在 点的机械能为 ，当小球由 点运动到 点时，机械能变为 ，则小球由 点运动到 点时，其机械能可能为
A． B． C． D．
三、实验题（共1题）
13. 如图所示，将悬线缠绕在滚摆的轴上，让摆轮上升到顶端，然后松开手，发现：
(1) 摆轮从最高处下降到最低处的过程中，摆轮的旋转方向不变，且表面不同色块的图案越来越模糊，这说明它的转速越来越 ，因此，它的重力势能逐渐 ，动能逐渐 。
(2) 摆轮接着从最低处上升到最高处的过程中，由于 ，摆轮的转动方向不变，但转速越来越 ，因此它的动能逐渐 ，重力势能逐渐 。
(3) 经过几次上次，摆轮所能上升的最高位置比最初时候的位置低，这是由于在这过程中， 的缘故。
四、综合应用题（共1题）
14. 如图所示，在探究“物体动能与哪些因素有关”的实验中，将 、 、 三个小球先后从同一装置的不同高度 、 、 处滚下（；），推动纸盒运动一段距离后静止。
(1) 要研究动能的大小与质量的关系，应选择图 进行比较。
(2) 从图中可以看出， 、 、 三个小球刚到达水平面时 球的动能最大。
(3) 为了探究动能大小与速度的关系，应选择图 进行比较。
(4) 根据所学知识，请你猜测影响动能较大的因素是：运动物体的 。
答案
一、填空题（共7题）
1. 【答案】增大；增大
【解析】火箭加速升空的过程中，对其搭载的卫星来说，卫星的质量不变，其速度增大，所以动能增大；同时高度增大，所以其重力势能增大；因卫星的动能和重力势能都变大，则卫星的机械能总量增大。
2. 【答案】动能；
3. 【答案】重力势能；动能
【解析】（1）“黄河远上白云间”说明黄河水所处位置高度较高，表明黄河水储藏着大量的重力势能。
（2）“不尽长江滚滚来”说明长江水流动时速度较大，表明长江水具有大量的动能。
4. 【答案】不变；变小
【解析】火箭匀速下落过程中，质量不变，速度不变，高度逐渐变小，则动能不变，重力势能变小，机械能变小。
5. 【答案】；；
【解析】读图可知，原来相同高度的相同地桩，经打击后地桩陷入地面最深，说明三个重锤中B锤的做功本领最大。
在质量相同的情况下，只有举高的高度越高，其开始所具有的重力势能才会越大，最终做的功效果才会越明显，所以说明 锤最初所处的高度大。
如果 、 两锤刚下落时的高度相同，由于 的效果明显，说明 锤的质量较大，则 锤的质量要小一些。
6. 【答案】变小；变小
【解析】当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，其质量在不断减小，高度和速度不变，因此，由动能和重力势能的影响因素可知，其动能和重力势能均减少。
7. 【答案】乙；用海绵代替沙子，现象要比橡皮泥明显
【解析】本实验是通过观察方桌陷入沙中的深浅来判断影响金属块的重力势能大小的因素；因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，海绵的凹陷程度要比橡皮泥大，故用海绵代替沙子，现象要比橡皮泥明显。
二、选择题（共5题）
8. 【答案】A
【解析】运球时，篮球从地上弹回手的过程中，质量不变，高度升高，速度变小，所以重力势能增大，动能减小，故A正确；
篮球进筐后，从高处下落的过程中，质量不变，高度降低，速度变大，所以重力势能减小，动能变大，故B错误；
球打到篮板，篮球压缩的过程中，形变程度变大，弹性势能变大，此过程中动能转化为弹性势能，故动能减小，故C错误；
投篮时，球从出手到最高点过程中，质量不变，高度升高，速度变小，所以重力势能增大，动能减小，故D错误。
9. 【答案】A
【解析】A选项：沿水平冰面匀速滑行的冰块，动能不变，重力势能不变，则机械能不变，故A正确；
B选项：物体沿斜面匀速下滑，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故B错误；
C选项：雨滴竖直向下匀速下落，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，故C错误；
D选项：火箭搭载飞船加速升空，动能增大，重力势能增加，则机械能增加，故D错误；
故选A。
10. 【答案】D
【解析】电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内，此过程中，扫地车的总质量变大，速度和高度不变，则动能和重力势能均变大。故ABC错误，故D正确。
11. 【答案】B
12. 【答案】C
三、实验题（共1题）
13. 【答案】
(1) 快；减小；增加
(2) 惯性；慢；减小；增加
(3) 克服空气阻力做功
四、综合应用题（共1题）
14. 【答案】
(1) 、
(2)
(3) 、
(4) 速度
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4.3 机械能
【教学目标】
1、知识与技能：
（1）知道势能（重力势能、弹性势能）、动能的概念。
（2）理解重力势能、动能大小的决定因素。
2、过程与方法：
（1）经历动能、势能概念的形成过程，感悟生活与物理之间联系。
（2）经历探究重力势能、动能大小的决定因素的实验过程，进一步感受控制变量法。
3、情感、态度和价值观：
（1）观察生活中有关势能的实例，感受生活与物理之间的联系，认识物体具有动能势能带来的利弊，感受科学知识与日常生活、社会实践的联系。
（2）在研究重力势能和动能大小与各自相关因素间关系的实验过程中，感悟团结、合作与交流的意义。
【教学重点】
动能势能的概念及影响动能势能大小的因素
【教学重点】
实验探究影响动能势能大小的因素。
【教学资源】
1.学生实验器材（每四人一套）：大小相同质量不同的小球，沙槽、自制“重力势能实验器”、学生活动卡等。
2.演示实验器材：动能势能演示实验器材，泡沫砖。
3.自制模拟演示PPT幻灯片。
【教学过程】
情境导入
新民晚报(本报讯)５月２９日晚６时，从沈阳开往上海的１９５次列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线１０３Ｋ区段时，突然从列车左翼车窗飞出一个馒头，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．为什么小小的馒头能把人砸伤？
为什么小小的馒头能把人砸伤？
能的概念
什么是“能”？
如：运动的子弹、流动的水、流动的空气（风）；
高山上的石头、头顶的吊扇；
被压缩的弹簧、被拉开的弓箭；
一个物体能对其它物体做功，这个物体就具有能量，简称能。（物体对外做功本领越强，能量就越大。）
能量的单位：焦耳（J）
能量的形式：动能、势能、电能、化学能、光能、声能、热能、核能、海洋能、地热能、太阳能 ……
重力势能
例子：高山上滑雪运动员，
树上的苹果，
从高楼扔下的物体……
物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能.
重力势能大小由哪些因素决定？
将相同质量的小球从不同高度释放下落后，观察沙盘中的小球砸出小坑的深浅。
将不同质量小球从相同同高度释放下落后，观察沙盘中的小球砸出小坑的深浅。
重力势能的影响因素：质量和高度
物体所处高度相同时，质量越大，具有的重力势能越大。
物体的质量相同时，所处高度越高，具有的重力势能越大。
弹性势能
拉伸变形的皮筋
拉开的弓
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
弹性势能的影响因素：弹性形变程度
物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。
动 能
共同特征：它们都是运动的物体
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
思考：
凡是运动的物体都具有动能，
动能大小与哪些因素有关呢？
让相同质量的两小球从斜面上不同的高度滚下，观察小球推动木块移动距离。
让不同质量的两个小球从斜面相同高度滚下，观察小球推动木块移动距离。
动能的影响因素：质量和速度
物体速度相同时，质量越大，动能越大
物体质量相同时，速度越大，动能越大
动能和势能统称为机械能
动能和势能之间可以相互转化
当堂小结：
一个物体如果能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，能量的单位是焦耳
当堂练习：
1、2021年10月3日，我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空，在飞船刚离地上升的过程中（ ）
A．动能增加，势能增加 B．动能不变，势能减少
C．动能减少，势能不变 D．动能减少，势能减少
2、在匀速飞行的鸽子和小燕子，如果它们具有相同的动能，则（ ）
A．鸽子飞得快 B．它们飞得一样快
C．小燕子飞得较快 D．无法判断
3、2021年3月1日，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式入刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．重力 B．动能 C．重力势能 D．弹性势能
4、动能和势能相互转化的过程中，机械能总量保持不变的是（ ）
A．匀速上升的热气球
B．自行车匀速上坡
C．石块从手中下落（不计空气阻力）
D．火箭发射升空
附、板书设计：
§4.3.1 机械能——动能与势能
1、 能
1、 定义: 如果一个物体能够对外做功，我们说这个物体具有能量，简称能
2、
物体由于运动而具有的能量称为动能。
动能： 质量：物体速度相同时，质量越大，动能越大
影响因素
速度：物体质量相同时，速度越大，动能越大
机
物体处于某一高度时所具有的势能
械 重力势能 质量：物体所处高度相同时，
影响因素 质量越大，重力势能越大
能 势 所处高度：物体质量相同时，
所处高度越高，重力势能越大
能 物体由于发生弹性形变而具有的势能
弹性势能
影响因素：？
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共20张PPT)
4.3 机械能
新民晚报(本报讯)５月２９日晚６时，从沈阳开往上海的１９５次列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线１０３Ｋ区段时，突然从列车左翼车窗飞出一个馒头，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．
情境导入
为什么小小的馒头能把人砸伤？
湍急的流水能推动竹筏
举高的重锤能将木桩打下
弯曲的杆能帮助人弹跳
能对外做功！
能 量
能 量
什么是“能”？
如：运动的子弹、流动的水、流动的空气（风）；
高山上的石头、头顶的吊扇；
被压缩的弹簧、被拉开的弓箭；
一个物体能对其它物体做功，这个物体就具有能量，简称能。（物体对外做功本领越强，能量就越大。）
能量的单位：焦耳（J）
能量的形式：动能、势能、电能、化学能、光能、声能、热能、核能、海洋能、地热能、太阳能 ……
重力势能
例子：高山上滑雪运动员，
树上的苹果，
从高楼扔下的物体……
物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能.
将相同质量的小球从不同高度释放下落后，观察沙盘中的小球砸出小坑的深浅。
重力势能大小由哪些因素决定？
重力势能
将不同质量小球从相同同高度释放下落后，观察沙盘中的小球砸出小坑的深浅。
重力势能
重力势能的影响因素：质量和高度
物体所处高度相同时，质量越大，具有的重力势能越大。
物体的质量相同时，所处高度越高，具有的重力势能越大。
重力势能
拉开的弓
拉伸变形的皮筋
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
弹性势能
弹性势能
弹性势能的影响因素：
弹性形变程度
物体的弹性形变程度越大，具有的弹性势能就越大。
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
疾驰的汽车
流动的水
动 能
共同特征：它们都是运动的物体
射出的子弹
思考：
凡是运动的物体都具有动能，
动能大小与哪些因素有关呢？
动 能
让相同质量的两小球从斜面上不同的高度滚下，观察小球推动木块移动距离。
让不同质量的两个小球从斜面相同高度滚下，观察小球推动木块移动距离。
动 能
动能的影响因素：质量和速度
物体速度相同时，质量越大，动能越大
物体质量相同时，速度越大，动能越大
机械能
动能和势能统称为机械能
动能和势能之间可以相互转化
一个物体如果能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，能量的单位是焦耳
机械能
1.重力势能：
（质量和高度）
2.弹性势能：
（形变程度）
3.动能：
（质量和速度）
当堂小结
大显身手
1、2021年10月3日，我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空，在飞船刚离地上升的过程中（ ）
A．动能增加，势能增加 B．动能不变，势能减少
C．动能减少，势能不变 D．动能减少，势能减少
A
大显身手
2、在匀速飞行的鸽子和小燕子，如果它们具有相同的动能，则（ ）
A．鸽子飞得快 B．它们飞得一样快
C．小燕子飞得较快 D．无法判断
C
大显身手
3、2021年3月1日，最新刑法修正案生效，“高空抛物”正式入刑。高空抛物存在巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（ ）
A．重力 B．动能
C．重力势能 D．弹性势能
C
大显身手
4、动能和势能相互转化的过程中，机械能总量保持不变的是（ ）
A．匀速上升的热气球
B．自行车匀速上坡
C．石块从手中下落（不计空气阻力）
D．火箭发射升空
C
再 见
