(共32张PPT)
第六节 合理利用机械能
第十章 机械与人
4．高空坠落的陨石
2．奔腾的水流
下列情景中有没有做功现象？
5．拉伸变形的皮筋
3．高举的重锤
6．压缩变形的蹦床
1．疾驶的汽车
观察思考
能把桩子
能把行人
能把人
能把橡皮船
能把地面
如果一个物体能够对别的物体做功，我们就这个物体具有能量，简称能。
撞飞
冲走
砸陷
砸入地里
弹起
能的单位和功的单位一样，都是焦耳（J）
物体能够做的功越多，我们说它具有的能量越大
动能
重力势能
弹性势能
运动
被举高
弹性形变
第一类
第二类
第三类
动能与势能的概念
1．动能：物体由于运动具有的能。
2．势能
重力势能：物体由于高度位置所具有的能
弹性势能：物体因弹性形变而具有的能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1．动能和势能统称为机械能。
机械能的概念
2．物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
大钢球 小钢球 木块 凹槽斜面
实验器材
动能大小可能与速度有关
动能大小可能与质量有关
猜想与假设
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
提示：（1）考虑“控制变量法”
（2）怎样比较动能的大小？
实验观察
设计实验
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
1．让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？
思考：如果我们探究动能大小跟速度的关系，怎样控制钢球的质量一定，又怎样改变钢球的速度呢？
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
点击上方图片，即可观看“探究动能的大小跟速度的关系”的视频
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
实验表明钢球A从高处由静止滚下，高度h越高，钢球A运动到底部时越_____，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球A运动的速度越大，动能越 _________。
快
大
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
2. 改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？
思考：如果我们探究动能大小跟质量的关系，怎样控制钢球的速度一定呢？又怎样改变钢球的质量呢？
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
点击上方图片，即可观看“探究动能的大小跟质量的关系”的视频
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
实验表明，速度相同时，质量越______的钢球能将物体B 撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 _____。
大
大
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
实验结论
物体的动能与物体的质量和速度有关。
质量一定，速度越大，物体具有的动能越大。
速度一定，质量越大，物体具有的动能越大。
实验探究
动能的大小跟哪些因素有关
用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？
思考
一颗巨大的陨石18.5亿年前降落在地球表面，形成了长64km、宽25km、深14km的坑
观察思考
猜想
设计实验
A:将不同质量的重物，举高到同一高度后让其自由下落，观察每次桌腿下陷的程度。
物体重力势能可能跟_____________与_______________有关。
控制变量法
被举高的高度
物体的质量
“转换法”
实验探究
重力势能的大小跟哪些因素有关
B:将同一重物举高到不同高度后让其自由下落，撞击桌面，观察每次桌腿下陷的程度。
重物的重力势能与其质量的关系
实验探究
重力势能的大小跟哪些因素有关
重物的重力势能与其所在高度的关系
实验结论：（2）质量相同时，物体被举得越高，它具有的重力势能就越大。（1）高度相同时，质量越大的物体，它具有的重力势能就越大。实验探究重力势能的大小跟哪些因素有关情景分析在水平地面上铺一张纸,将一个皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由落下时,能在纸上留下如图所示的黑色圆斑A、B。球从较高处下落形成的圆斑是图中的 。如果让两个不同质量但大小相同的皮球从同一高度处自由落下,同样在纸上留下黑色圆斑A、B,则质量较大的球从高处下落形成的圆斑是图中的 。
B
B
思考
你觉得图片中的人如何才能够将剑射的更远些？弹性势能大小与什么因素有关？
结论：弹性势能的大小跟物体弹性形变程度有关。 物体的弹性形变越大，弹性势能越大。
射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。
弹性势能
如图所示,A、B、C三组相同的弓箭,在外界环境相同的情况下,箭射出最远的是 ,这是因为弓的 ,它的弹性势能越大。
C
弹性形变程度越大
思考
想一想，举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
想一想，弯弓射箭时，弓的弹性势哪里去了？
1．动能和势能相互转化
自由下落的球，重力势能转化成动能。
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；
观察思考
动能和势能能够相互转化
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；
自由下落的球，重力势能转化成动能。
滚摆
初始态
最低点
最高点
观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
观察思考
铁锁会打到鼻子吗？
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
观察思考
当你依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以弹性势能的形式储存在弹簧中。跃起时，弹性势能被释放出来，帮你向上跳跃。
观察思考
2．机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
1．动能和势能能够相互转化。
保持不变
机械能及其转化及守恒
在体育考试中,小超投出的实心球在空中的运动轨迹如图所示。球从最高点到落地点的过程中,重力势能 ,动能 ,忽略空气阻力,球的机械能 。(三空均选填“增加”“不变”或“减小”)
减小
增加
不变
思考
课堂小结
