(共23张PPT)
11.3 动能和势能
鸽群“杀”客机
一架刚从某机场起飞的民航
班机突然遭遇鸽群,一台发动机
被撞坏,飞机载着116名乘客在
空中盘旋1个小时后才安全着陆。民航安全监督人员
事后在被撞坏的飞机起落架上发现一只残留的鸽子脚
和血迹。经查,飞机左发动机的38块风扇叶片,已有
19块全部报废,估计造成直接损失约300万元。
为什么鸟类在空中飞行时,伤害力如此之大?
学习目标
1.能通过实例从做功的角度描述能量,能说出能量与做功的关系,记住能量的单位。
2.能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念,并能运用其解释相关的现象。
3.能通过实验探究,了解动能、势能的大小跟哪些因素有关。
4.在了解动能、势能的大小跟哪些因素有关的活动中,学会用科学探究的方法研究物理问题。
一、动能
运动着的锤子能将钉子钉入木板中
运动着的子弹射穿鸡蛋
流水能推动竹排
一、动能
流水能推动竹排,运动着的子弹射穿鸡蛋,运动着的锤子能将钉子钉入木板中,流水、子弹、锤子都做了功。
物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能 量(energy),简称能。能量的单位与功的单位相同,也是焦耳。
一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
一、动能
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
物体由于运动而具有的能,叫做动能(kinetic energy)。
一切运动的物体都具有动能。动能的大小跟哪些因素有关呢?
运动着的锤子能将钉子钉入木板中
一、动能
动能大小可能与速度有关
动能大小可能与质量有关
实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
进行实验
猜想与假设
一、动能
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?
实验表明钢球从高处滚下,高度h越高,钢球运动到底部时越_____(快、慢),物体B被撞得越远。所以,质量相同时,钢球的速度越大,动能越 ______。
快
大
一、动能
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?
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
一、动能
结 论
物体动能的大小跟速度、质量有关,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。
一、动能
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?
想想议议
车型不同,车的载重量就不同,也就是说,车的质量有大有小。如果车的行驶速度相同,质量大的,动能大,在道路上行驶时,危险性就大。因此,在同样的道路上,交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。
一、动能
一些物体的动能(单位:J )
抛出去的篮球 约30
行走的牛 约60
从10 m高处落下的砖块 约2.5×103
跑百米的运动员 约3×103
飞行的步枪子弹 约5×103
行驶的小轿车 约2×105
小资料
二、势能
如图,打桩机在打桩时,先把重锤高高举起,重锤落下,可以把桩打入地里,重锤对桩做了功。这说明高处的重锤具有能量。高处物体所具有的能,叫做重力势能。
二、势能
重力势能的大小与哪些因素有关
研究:重物的重力势能
观察:桩被打入的深度
研究方法:
转化法
控制变量法
对比法
二、势能
归纳:
1. 质量相同时,物体被举得越高重力势能越大。
2. 被举高度相同时,物体的质量越大重力势能越大。
结论:
被举高的物体质量越大,位置越高,具有的重力势能越大。
二、势能
发生形变的网球拍能将网球弹出,具有能量
拉弯的弓能将箭射出,具有能量
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
二、势能
主要决定因素:弹性形变的大小。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。
弹性势能的大小与哪些因素有关?
课堂练习
1.长沙市的高层建筑越来越多,同时高空抛物也存在巨大的安全隐患,2021年3月1日起高空抛物入刑法,因为高处下落的物体具有较大的( )
A.弹性势能
B.重力势能
C.体积
D.阻力
B
课堂练习
2.下列物体中不具有势能的是( )
A.悬挂在天花板上的吊灯
B.水平地面上静止的小石块
C.空中飞行的飞机
D.被拉开的弹弓
B
课堂练习
3.如图所示,在动能大小与质量的关系的实验研究中,下列分析正确的是( )
A.实验中不需要控制钢球在同一高度由静止滚下
B.当木块最终静止时,木块的惯性也会随之消失
C.如果木块滑行的距离越远,说明小球的动能越大
D.该装置不能探究重力势能和高度的关系
C
课堂练习
4.如图所示,在“探究重力势能的大小跟哪些因素有关”的实验中(m1=m2<m3),下列说法错误的是( )
A.实验中木桩下陷的深度越深,则物体的重力势能越大
B.比较a、b两图可知:物体被举的越高,重力势能越大
C.选择b、c两图可比较物体的重力势能大小与质量的关系
D.本实验用到的实验方法有控制变量法和转换法
C
课堂练习
5.建筑工地上的起重机将重物沿竖直方向匀速提起,则货物在匀速上升过程中(不计摩擦和空气阻力)( )
A.动能增加,重力势能增加
B.动能不变,机械能增加
C.动能不断转化为重力势能
D.重力势能不断转化为动能
B
课堂小结
通过以下问题的讨论,进一步帮助学生理解能量、动能、势能等概念及其单位。 (1)高山上有一块大石头,稳稳地待在那里,它有没有能量 有什么能量 (2)列举几个物体具有动能、重力势能、弹性势能的事例。 (3) 在同一高度铅球和棒球具有的重力势能不相等,若使它们的重力势能相等,可采取哪些方法 (4)从斜槽上端滚下的小球,它有没有重力势能 在它下滚的过程中重力势能的大小有没有变化 为什么 在滚下的过程中有没有动能 它的动能有没有变化 为什么