10.1.1机械能（第1课时）动能和势能 课件－2021－2022学年北师大版物理九年级全一册(共26张PPT)

(共26张PPT)
10.1.1动能和势能
课时导入
我们生活在能量的世界里。当你骑自行车在路上行
驶时，需要消耗能量；当机器运转时，需要消耗能
量；电灯发光时，需要能量；冰熔化成水时，需要
能量……
感悟新知
能量
物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
(1)一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
(2)能够做功是指物体具有做功的本领，不一定正在做功，而做了功的物体一定具有能量，不做功的物体可能具有能量。
感悟新知
温馨提示：
功是一个过程量，能是一个状态量，无论物体有没有做功，只要物体能够做功或具有做功的本领，它就具有能
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运动着的子弹射穿鸡蛋
流水能推动竹排
运动着的子弹、流水、运动着的锤子有什么共同特征？
----运动
运动着的锤子能将钉子钉入木板中
知识点
动能
1
感悟新知
2. 动能
(1)定义 : 物体由于运动具有的能。
(2)实例 : 如图 1 所示，空中的飞机、行驶的船和奔跑的猎豹都由于运动而具有动能。
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控制变量法：
控制物体的质量相同，探究动能的大小与速度的关系；控制物体的速度相同，探究动能的大小与质量的关系。
(3)影响因素 : 物体质量大小，速度大小。
(4)实验探究方法： 控制变量法，转换法 。
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在探究“物体动能的大小与哪些因素有关” 的实验中，让不同质量的铁球从斜面的同一高度由静止释放，撞击同一木块，比较木块运动的远近，如图 2 所示。下列说法中正确的是 ( )
例
感悟新知
A.铁球从斜面上滚下来的过程中动能一直减小
B. 这样做的目的是研究物体的动能大小与高度的关系
C. 这样做的目的是研究物体的动能大小与质量的关系
D. 这样做的目的是研究物体的动能大小与速度的关系
答案：C
感悟新知
深度理解：
本实验采用转换法和控制变量法。所谓“转换法”，主要是指将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象；将难以测量或难以测准的物理量转换为能够测量或能够测准的物理量的方法。本实验中将不可直接测量的“动能大小”，转换成可直接观察和测量的物理量 ------“木块移动距离的远近”。
另外，通过控制铁球从斜面上由静止释放的高度来控制铁球刚到达水平面上的速度。
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知识点
重力势能
2
打桩机将重锤举高把桩打入地中
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势能
势能包括重力势能和弹性势能。
(1)重力势能： 受到重力的物体被举高后具有能，这种能叫作
重力势能。被举起的铁锤、站在树上的鸟，具有重力势能。
(2)弹性势能： 具有弹性的物体发生弹性形变后具有能，这种能叫作弹性势能。被压弯的跳板具有弹性势能。
如果物体发生了形变，但不是弹性形变，也不具有弹性势能。
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易错提醒：
静止在高处的物体也具有重力势能。比如：阳台上的花盆、高山上的石块等。弹性形变是指在外力撤去后能够恢复原状的形变。
知识详解：
探究重力势能大小和弹性势能大小的影响因素，都用到控制变量法、转换法。
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2. 比较动能与势能
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例
为探究重力势能的大小与什么因素有关 , 小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图3 所示的实验。
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(1)实验中通过观察_____________________来判断物体重力势能的大小。
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图______和图 ______进行分析比较。
(3)图乙和图丙探究的问题是________________________________________ 。
小方桌陷入沙中的深浅
甲
高度相同时，重力势能的大小与质量的关系
乙
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方法解读：
探究影响重力势能大小因素时用到了：
(1)转换法的实验方法，我们通过重物对沙箱做功的大小来比较重力势能的大小，重力势能大，对沙箱做的功多，小方桌陷入得就深，反之则浅。
(2)控制变量法，图乙、丙中重物的质量不同，实验时的高度相同，所以是探究重力势能的大小与质量的关系。
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例
小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射
得越远。小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。为验证其猜想是否正确，他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）。如图 4 所示，将同一个弹簧压缩________ （填“相同” 或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开弹簧后小球碰到同一位置的相同木块上，
通过比较___________________，从而
比较弹性势能的大小。
不同
木块移动距离的远近
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教你一招：
要验证弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关，需改变弹簧的弹性形变大小，因此要将同一个弹簧压缩不同的长度；运用转换法，通过观察木块移动距离的远近来比较弹性势能的大小。
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例
[ 中考·兰州 ] 飞机在林场上空某一高度喷洒农药时，水平匀速飞行，关于飞机的动能和势能变化，下列说法中正确的是( )
A. 动能减少，势能减少 B. 动能减少，势能增加
C. 动能增加，势能减少 D. 动能不变，势能不变
A
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方法提示：
分析动能和势能变化时要结合动能和势能的影响因素，特别关注洒水车、喷洒农药的飞机、投放救灾物资的飞机等这些质量变化的物体。
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[ 中考·天津 ] 兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究。
例
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【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟 __________有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟 __________有关。
【进行实验】他们做了如图 12 所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越 ____。
速度
质量
大
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【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是__ ____________________________________。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车___________ ( 填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。
质量一定时，物体的速度越大，动能越大
超载
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特别提醒：
本实验采用了控制变量法和转换法，物体在水平面上的速度是通过控制物体在斜面上自由滚下的高度来实现的，高度相同，则速度相同；高度越高，物体在水平面上的速度就越大， 但实验结论中不能写成“动能与高度有关”。
动能和势能
动能
质量、速度
势能
重力势能
质量、高度
弹性势能
弹性形变程度大小等