11.4认识动能和势能 2022-2023学年沪粤版物理九年级上册(共33张PPT)

(共33张PPT)
11.4认识动能和势能
①
②
⑥
⑤
④
③
流水推竹排前进
风吹帆船前进
举高的重锤
高山上的大石块
一、能量（E）
２、能与功的关系
1、定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位和功的单位一样都是：焦耳（J）
所以一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
能是物体做功的前提条件，而功的大小是能的量度 （即W=E)
即没有能量就不能做功，有能量不一定去做功，能做功就一定
有能量。
①
流水推竹排前进
高山上的大石块
风吹帆船前进
举高的重锤
④
②
⑥
③
⑤
动能
（E动）
物体由于 而具有的能量
运动
重力势能
物体由于 而具有的能量（E势）
被举高
弹性势能
弹性形变
物体由于________而具有的能量（E弹
势能
你能给能量分类吗？
下列物体具有什么形式的能：
（1）水平行驶的汽车：___________
（2）正在爬坡的汽车：___________
（3）山顶上的石头：___________
（4）山顶上滚下的石头：___________
（5）天花板上的吊灯： ___________
（6）拉长的橡皮筋：___________
动能
动能和重力势能
重力势能
动能和重力势能
重力势能
弹性势能
学以致用
动能的大小跟哪些因素有关？
猜想：
1、动能的大小跟物体运动的速度v有关
2、动能的大小跟物体的质量m有关
设计实验方案：
探究：
提示
（1）考虑“控制变量法”
（2） 怎样比较动能的大小 -”转换法
动能大小可能与速度有关
动能大小可能与质量有关
探究：物体动能的大小跟那些因素有关
实验·观察
猜想与假设
结论： 质量相同时，速度大的物体能做的功多，表明它具有的动能大
实验1．让小球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？哪次纸盒被撞得远？
实验2. 改变钢球的质量，让不同质量的小球从同一高度开始滚下，哪个小球将纸盒撞得远？
结论： 速度相同时，质量大的物体能做的功多，表明它具有的动能大
想想议议：
如图为高速公路一景，请用物理学术语解释：
（1）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
答:（1）物体的速度大,动能就大,不容易刹车,容易造成交通事故。
答：质量大，动能就大，所以大客车的限速要比小汽车的更低
（2）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
反思、拓展
物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？
１、物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
瀑布落下
一切被举高的物体都具有重力势能。
高山上的大石块
举高的重锤
三、势能的大小跟哪些因素有关
猜想：
实验方案：
1.质量相同时,物体被举得越__重力势能越大
2.被举高度相同时,物体的质量越__重力势能越大
高
大
活动2、探究重力势能的大小跟哪些因素有关
分析与论证：
桩被打得越深，说明重锤做的功越多，重锤具有的重力势能就越多．
物体重力势能可能跟被举的高度和质量有关
“控制变量法”
四、弹性势能：
被压弯的撑杆
想一想:它们具有能量吗？
被拉弯的弓…
产生条件是什么？
物体由于 而具有的能量
思考：弹性势能大小与什么因素有关？
弹性形变
结论：弹性材料的弹性越强、形变越大物体的它具有的弹性势能就越大
1、弹弓上的橡皮筋形变越大，弹性势能就越大，“子弹”就射得越远
2、发条上得越紧，弹性势能越大，种表走得时间越长
分析与归纳：弹性势能大小与哪 些因素有关？
1、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能_____，重力势能______ (填“变大”或“变小”)
变小
变小
2、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（ ）
A、动能不变，势能不变
B、动能不变，势能增加
C、动能增加，势能增加
D、动能增加，势能不变
B
试一试 你是最棒的
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与形变大小有关
(能量)
1、定义：在物理学中，我们将动能和势能统称为机械能。
四、机械能的转化
单摆
A
B
C
（ 1）、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。
实验A：探究动能与势能的转化
结论：物体具有的动能与势能是可以转化的
绷床的弹性势能最大的时刻是
演员的重力势能最大的时刻是
人在蹦床上处于最低处时
人在空中最高处时
(b）、绷床表演中演员从高空跳下落在绷床上，又被弹起？
探究B：动能与势能转化的应用
（c）、过山车为什么能够不断地翻滚？
过山车的动势能是如何转化的？
怎样设计过山车的轨道才安全？
例、分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。
高度减小
速度增大
重力势能减小
动能增大
转 化
A、皮球下落时：
B、皮球接触地面时：
开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化为弹性势能。
动能减小
弹性势能增大
转 化
速度减小
形变增大
C、皮球在恢复原状的过程中：
弹性形变程度变小，向上的速度变大。
动能增大
弹性势能减小
转 化
形变减小
速度增大
D、皮球上升时：
高度增大
速度减小
重力势能增大
动能减小
转 化
分析整个过程，皮球能量的转化是：
动能
重力势能
弹性势能
皮球落地后又弹起的闪光照片
为什么皮球弹起的高度会越来越低？
1：机械能守恒：物体在动能和势能的相互转化的过程中，如果不受摩擦等阻力，即只有动能和势能相互转化，则机械能总量不变（即机械能守恒）；
拓展：机械能的转化和守恒定律
2：机械能不守恒：物体在动能和势能的相互转化的过程中，如果有摩擦等阻力则机械能会减少，如果对物体不断做功，则机械能会增加，即机械能总量是变化的。
分析人造卫星的动能和势能的转化-机械能守恒
当卫星从远地点向近地点运动时，它的势能，动能，速度如何变化？当卫星从近地点向远地点运动时，它的势能，动能，速度又如何变化？
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？会距离你的鼻子很远吗？
做一做——机械能不守恒
在这个实验里，铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中，机械能的总量有什么变化吗？
水力发电站的能量转化是怎样的？
例：跳伞运动员在“中华第一高楼”——上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在下落过程中，运动员和降落伞的 （ ）
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少
D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变
C
再见
作业布置