11.4　认识动能和势能课件2022_2023学年沪粤版九年级物理上册(共41张PPT)

(共41张PPT)
九年级·物理·沪粤版·全一册
导学案课堂同步导学
第十一章　机械功与机械能
11.4　认识动能和势能
合作探究
分层作业
预习导学
1.说出什么是能量，记住能量的单位。
2.能说出什么是弹性势能及其影响的因素。
3.重点:说出什么是动能，通过实验探究动能的大小与哪些因素有关。说出什么是重力势能，探究重力势能的大小与哪些因素有关。根据现象，指出动能和势能之间的转化及机械能和其他形式能之间的转化。
4.通过实验探究和合作学习，培养严谨的科学态度、敢于探索创新的科学精神。
1.预习时，应先结合生活实例，体验动能和势能的存在及能量之间的相互转化。
2.按照科学探究的要素进行实验，亲历实验的各个环节。
3.在探究、讨论、交流过程中培养合作、团队精神。
能量
1.概念:物体　能够　对外做功，我们就说这个物体具有能量。
2.大小:一个物体　能够做的功　越多，表示这个物体的能量越大。
3.单位:能量单位，与功的相同，也是　焦耳　。
能够　
能够做的功　
焦耳　
能量概念的理解
(1)具有能量的依据:能够做功，不是做了功。
例如，举高的重锤能够把铁桩打入地面深处(能够做功)，具有某种能量；重锤把铁桩打入泥土深处后(做功后)，由于不能再做功，反而没有该种能量。
(2)具有能量的多少:能够做功的多少，不是做功的多少。例如，拉紧的弓弦虽然没有做功，但是可以把箭射得很远，即能够做比较多的功，所以具有的能量很多；把箭射出的弓弦做功很多，但是由于不能够再做功，所以具有的能量反而减少。
动能
4.概念:物体由于　运动　而具有的能，叫做动能。
5.大小影响因素
(1)质量相同的物体，　运动的速度　越大，它的动能越大。
运动　
运动的速度　
(2)运动速度相同的物体，　质量　越大，它的动能越大。
也就是说，动能大小与物体的　质量　、　运动的速度　大小有关，随之增大而增大。
质量　
质量　
运动的速度　
(1)质量增加的物体:扫地车。
(2)质量减少的物体:洒水车、喷药飞机。
·温馨提示·
质量会改变的物体
动能大小与物体质量有关，对于同一个物体，质量一般不变，但是也有改变的物体。
势能
6.重力势能
(1)概念:　高处　物体所具有的能，叫做重力势能。
(2)大小影响因素:物体的　质量　越大、位置越　高　，具有的重力势能越大。
高处　
质量　
高　
7.弹性势能
(1)概念:物体由于　发生弹性形变　而具有的能，叫做弹性势能。
(2)大小影响因素:同一物体，它的　弹性形变　越大，它具有的弹性势能越大。
8.势能:　重力势能　和　弹性势能　是常见的两种势能。
发生弹性形变　
弹性形变　
重力势能　
弹性势能　
机械能
9.机械能的概念:　动能　、　重力势能　、　弹性势能　统称为机械能。
10.一个物体的机械能:把一个物体具有的　动　能和　势　能加在一起，得到这个物体的机械能。
动能　
重力势能　
弹性势能　
动　
势　
一个物体具有机械能的种类
(1)一个物体可以只具有一种机械能，比如阳台的花盆。
(2)一个物体可以同时具有两种机械能，比如下落的苹果，具有动能和重力势能。
(3)一个物体可以同时具有三种机械能，比如骑马射箭时拉紧的弓弦。
机械能的转化和守恒
·导学建议·
为了能够从转化和守恒的观点将动能和势能联系起来，可以让学生分析、讨论生活现象，如荡秋千、蹦极、打篮球等过程中物体高度、速度的变化，进而讨论动能和势能的变化情况，引出动能和势能的转化规律。
11.机械能的转化:动能和势能　可以　(选填“可以”或“不可以”)相互转化。
12.机械能的守恒:如果只有　动　能和　势　能的相互转化，尽管它们大小会变化，但机械能的总和　不变　，或者说，机械能是守恒的。
可以　
动　
势　
不变　
探究动能大小的影响因素
·导学建议·
这个实验是进一步认识势能的基础，可以引导学生利用身边的器材设计实验，增加他们的实践体验。
　　1.探究目的:探究动能大小的影响因素。
2.实验器材:钢球、木块、斜面等。
3.实验方法:
(1)转换法:把钢球动能的大小通过　木块　被撞后　移动的距离　来反映。
(2)控制变量法:
①在探究钢球动能大小与速度关系时，控制钢球的　质量　不变，改变钢球下落的　高度　，从而改变钢球滑到水平面时的　速度　；
木块　
移动
的距离　
质量　
高度　
速度　
②在探究钢球动能大小与质量关系时，控制钢球　下落的高度　不变，从而控制钢球滑到水平面时的　速度　相同，改变钢球的　质量　。
下落的
高度　
速度　
质量　
4.实验过程:
(1)如图甲、乙，取两个质量不同的钢球，从同一高度由静止滑下，质量越大的物体，推动木块移动的距离越　远　，动能越　大　。
(2)如图甲、丙，取同一个钢球，在不同高度由静止滑下，下滑的位置越高，到达水平面时的速度越　大　，推动木块移动的距离越　远　，动能越　大　。
远　
大　
大　
远　
大　
5.实验结论:质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越　大　；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越　大　。
6.实验评估:实验中所选水平面不能太光滑，否则木块被撞后滑行的距离可能过大，而从实验器材上滑落。无法准确判断钢球具有动能的大小。
大　
大　
分析动能和势能的转化过程
1.探究过程:把小球拉到A点静止释放，观察小球的摆动。
(1)从A点运动到C点，速度变　大　，高度变　低　，所以动能变　大　，重力势能变　小　；　重力势　能转化为　动　能。
(2)从C点运动到B点，速度变　小　，高度变　高　，所以动能变　小　，重力势能变　大　；　动　能转化为　重力势　能。
2.结论:　动　能和　势　能可以相互转化。
大　
低　
大　
小　
重力势　
动　
小　
高　
小　
大　
动　
重力
势　
动　
势　
根据机械能守恒分析动能和势能的变化
1.分析过程:如图，人造卫星在大气层外绕地球运行，它的绕行轨道是椭圆的，在绕行时，离地球最近的点，叫近地点，离地球最远的点，叫远地点。
(1)由于大气层外没有空气，所以卫星运动过程中不受空气阻力，只有动能和势能的转化，机械能　守恒　(选填“守恒”或“不守恒”)。
(2)卫星从远地点运动到近地点时，高度变　小　，重力势能变　小　；由于机械能守恒，动能变　大　。
(3)卫星从近地点运动到远地点时，高度变　大　，重力势能变　大　；由于机械能守恒，动能变　小　。
守恒　
小　
小　
大　
大　
大　
小　
课标要求 知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能和其他形式能量的相互转化
作业用时 建议用时:15 min，实际用时 min
答错题题序
1下列加点的物体中，具有弹性势能的是 (　A　)
A.弓．开如满月 B.箭．去似流星
C.云．来云又往 D.蜻．蜓．立杆头
2如图所示，静止的叠石给人以危险的感觉，原因是叠石具有较大的 (　A　)
A.重力势能 B.内能
C.动能 D.弹性势能
A
A
3关于能量的概念，下列说法中正确的是 (　D　)
A.悬挂着的物体，由于没有做功，所以没有能量
B.速度相同的物体，其动能一定相同
C.同一高度的物体，其重力势能一定相同
D.绷紧的弓能射出去箭，所以具有能
D
4如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是
(　B　)
B
5高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。据报道:一个30 g的鸡蛋从18楼抛下来就可以砸破行人的头骨，从25楼抛下可使人当场死亡。由此可知，鸡蛋的重力势能与　高度　有关，鸡蛋下落过程中是将重力势能转化为　动能　。
高度　
动能　
A.铅球由a→b时，动能逐渐增大
B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C.铅球由b→c时，机械能逐渐减小
D.铅球在c点时的动能最大
6如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法中正确的是(不计空气阻力) (　D　)
D
7体积相等的实心铜球和木球，以相同大小的速度运动，它们的动能分别表示为Ek铜和Ek木。比较铜球和木球的动能大小，则
(　B　)
A.Ek铜＜Ek木 B.Ek铜＞Ek木
C.Ek铜＝Ek木 D.无法判断
B
8学校迎新晚会上，彩色气球伴随欢庆的乐曲匀速上升，在此过程中，气球的 (　C　)
A.动能转化为势能，机械能不变
B.动能转化为势能，机械能增大
C.动能不变，势能增大，机械能增大
D.动能不变，势能不变，机械能不变
C
9图示是探究“物体的动能与哪些因素有关”的实验装置。让同一小球两次分别从同一滑轨的不同高度A处和B处自由滚下，撞击处于水平面上同一位置的纸盒，则:
(1)此实验中，通过观察什么来比较小球的动能大小？
答:　纸盒被推出去的距离的远近　；因此，从　A　处滚下的小球到达平面上动能较大。
(2)已知同一小球从A、B处滚到平面上的速度分别为vA、vB，且vA大于vB。由此可知小球的动能大小与它的　速度　有关。
纸盒被推出去的距离的远近　
A　
速度　
10在学习势能知识时，小宇同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关:①物体所处的高度，②物体的质量大小，③物体所处的地理位置。为了证明自己的猜想，小宇首先决定对因素①进行验证。他把橡皮泥平铺在水平面上，让同一个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。
实验次数 小球离橡胶泥的高度/m 凹陷程度
1 0.5 很浅
2 1.0 比较浅
3 2.0 比较深
4 4.0 很深
(1)小宇判断重力势能大小的依据是　橡皮泥的凹陷程度　。
橡皮泥的凹陷程度　
(2)实验的结论是　质量相同的物体，所处高度越高重力势能越大　。
(3)若想对因素②进行验证，你认为实验中应保持不变的物理量是　球离橡皮泥的高度　。
质量相同的物体，所处高度越高重力势能越
大　
球离橡皮泥的高度　
END
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