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第十一章 机械功与机械能
11.4 认识动能和势能
第1课时 动能和势能
目录
01
知识梳理
02
课堂演练
03
课堂检测
课程要求 1.了解能量及其存在的不同形式。描述各种各样的能量和
生产、生活的联系
2.知道动能和势能。通过实验,了解动能和势能的影响因
素
探究实验 1.探究动能的大小跟哪些因素有关
2.探究重力势能的大小跟哪些因素有关
课时重点 1.理解动能和势能的概念
2.知道动能和势能的影响因素
课时难点 理解动能和势能的概念
知识梳理
1. 物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有________。
2. 物体由于________具有的能叫做动能;动能的大小跟________和________有关。
3. 物体的质量越大,运动的速度越大,它具有的动能就________。
知识点1:动能
能量或能
运动
质量
速度
越大
4. ________的物体具有的能叫做重力势能;重力势能的大小跟________和________有关。
5. 物体__________________而具有的能叫做弹性势能;弹性势能的大小跟________和______________________有关。
6.重力势能和弹性势力统称为________。
知识点2:势能
被举高
质量
高度
发生弹性形变
弹性
弹性形变的大小
势能
7.大量事实和实验研究表明:物体的位置越高,质量越大,它具有的重力势能就________;弹性物体的弹性越强,形变越大,它具有的弹性势能就________。
越大
越大
课堂演练
知识点1:动能
1. 下列关于能的说法中正确的是( )
A. 挂在树上的苹果没有做功,它没有能量
B. 运动的物体的能量比静止的大
C. 只有一个物体正在对外做功,我们才能说这个物体具有能量
D. 一个物体没有对外做功,它也可能具有能量
D
2. 火车、汽车与摩托车三种车辆如果速度相等,那么,它们的动能( )
A. 火车的最大
B. 汽车的最大
C. 摩托车的最大
D. 一样大
A
3. 判断以下情况动能的变化:
(1)一辆汽车加速运动,它的动能________。
(2)火车进站时做减速运动,它的动能________。
(3)一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动能________。
增加
减小
减小
4. 如图11-4-1所示是探究物体的动能大小与物体的质量、速度关系的示意图。
(1)本实验研究的是________(填“木块”“钢球”或“斜面”)的动能与它的质量、速度的关系。
钢球
(2)实验中通过观察_________________________来比较动能的大小,这里用到的科学方法是________。
(3)在探究动能与速度的关系时,要保持小球的________不变,让________的小球从________(填“相同”或“不同”)的高度滚下。这里用到的科学方法是______________,该实验可以观察到的现象是_________________________________________,由此得出的结论是____________________________________。
木块被推动的距离
转换法
质量
相同
不同
控制变量法
钢球释放的高度越高,木块被推动的距离越大
质量一定时,速度越大,动能越大
(4)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?_______;理由是_____________________________________。
不能
木块不会停下来,无法比较动能的大小
思路点拨:
动能跟质量和速度都有关。
易错辨析:
(1)在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,实验的研究对象是放置于斜面上的小球,用水平面上的木块被推开的距离来反映小球动能大小,这是一种转换的实验方法。(2)改变速度的方法是让小球从斜面的不同高度由静止自由落下。(3)惯性只跟质量有关,跟速度无关。
知识点2:势能
5. 质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的重力势能相等,那么( )
A.燕子比鸽子飞得快
B.燕子比鸽子飞得高
C.鸽子比燕子飞得快
D.鸽子比燕子飞得高
B
6. 下列例子中物体的重力势能变大的是( )
A. 铁球从斜面顶端滚下来 B. 飞机在高空水平飞行
C. 骑自行车冲上坡顶 D. 立在山顶上的石头
C
7. 人拉弓射箭时,下列说法中正确的是( )
A. 放在张紧的弓上的箭,具有弹性势能
B. 弓被拉得越弯,人的弹性势能越大
C. 弓被拉得越弯,弓的弹性势能越大(在弹性限度以内)
D. 弓的弹性势能还和它的质量有关
C
8. 被举高的物体具有重力势能,小明猜想重力势能的大小可能与物体被举的高度和物体的质量有关。为了验证自己的猜想,小明进行了如图11-4-2所示实验:让物体自由下落冲击小方桌,小方桌放置在沙箱的沙面上,桌腿是四根钉子。
(1)由________两图可探究重力势能的大小与质量的关系,结论是当________一定时,质量越大,重力势能越大。
(2)由甲、丙两图________(填“能”或“不能”)探究重力势能的大小与高度的关系,理由是_____________________。
(3)本实验是通过观察_____________________________来判断重力势能大小的,这也是物理探究过程中较常用的________法。
乙、丙
高度
不能
没有控制物体的质量相同
小方桌陷入沙中的深度
转换
思路点拨:
(1)重力势能是指物体由于被举高而具有的能,影响因素有质量和被举高的高度。(2)弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能,影响因素是物体的弹性和弹性形变的程度。
易错辨析:
弹性势能一定要强调物体发生“弹性形变”而不是“形变”。
知识点3:动能和势能(关联整合)
9. 某大厦安装的观光电梯,电梯匀速上升过程中,小明的重力势能________,动能_______;洒水车在地面匀速洒水过程中,动能________。(均填“变大”“不变”或“变小”)
变大
不变
变小
10. 跳伞运动员在空中匀速下降的过程中,动能与势能的变化情况是( )
A. 动能增大,势能减小
B. 动能减小,势能增大
C. 动能不变,势能减小
D. 动能不变,势能不变
C
11. 从飞机空投的救灾物资在下落过程中,逐渐减小的物理量是( )
A. 重力势能 B. 动能
C. 重力 D. 质量
A
12. 如图11-4-3所示,在空中以相同速度水平匀速直线飞行的加油机和受油机,在加油的过程中,下列说法正确的是
( )
A. 受油机动能不变,重力势能不变
B. 加油机动能减小,重力势能减小
C. 加油机动能减小,重力势能不变
D. 受油机动能减小,重力势能增大
B
思路点拨:
物理量 影响因素
动能 质量和速度
重力势能 质量和高度
弹性势能 物体的弹性和弹性形变的程度
课堂检测
1. (3分)2019年6月5日,我国航天完成首次海上发射,用长征十一号运载火箭将七颗卫星送入太空。火箭加速升空过程中,这七颗卫星的动能( )
A. 变小 B. 不变 C. 变大 D. 无法判断
C
2. (3分)下列选项中不是利用弹性势能工作的是( )
A. 撑竿跳高
B. “上发条”式地蹦蹦跳青蛙玩具
C. 电动玩具汽车在轨道上运动
D. 跳水运动员在跳板上起跳
C
3. (3分)高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”,这是一种不文明的行为,会带来很大的社会危害,这是因为处在高处的物体具有较大的( )
A. 动能 B. 重力势能
C. 弹性势能 D. 以上都不是
B
4. (3分)如图11-4-4所示,小明在玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )
A. 重力势能增大,弹性势能减小
B. 重力势能增大,弹性势能增大
C. 重力势能减小,弹性势能减小
D. 重力势能减小,弹性势能增大
D
5. (3分)某市部分松林发生虫灾.为了灭虫,市政府多次调动直升机在重灾区上空喷洒生物农药。当飞机在某一高度水平匀速飞行,喷洒农药的过程中,飞机的( )
A. 动能减小,重力势能减小
B. 动能不变,重力势能不变
C. 动能减小,重力势能增大
D. 动能增大,重力势能减小
A
木桩陷入沙坑中的深度
6. (6分)在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中,三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图11-4-5所示。在此实验中,我们是通过观察_____________________________来
比较各铁块重力势能的大小。
(1)若A、B两铁块质量相等,则两
铁块下落高度的关系是hA________hB。
(2)若A、C两铁块下落的高度相等,则两铁块质量关系是mA________mC。
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7. (9分)“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验装置如图11-4-6所示,艾力同学让同一个钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,观察木块B被撞击后移动的距离s。回答下列问题:
(1)艾力同学在研究动能大小跟________的关系,实验中他控制了钢球的________不变。
速度
质量
(2)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能________,动能________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
(3)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断_____________________;若水平面绝对光滑,本实验将________(填“能”或“不能”)达到探究目的。
减小
增大
钢球动能的大小
不能