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动能和势能
第十一章 功和机械能
第3节
学习内容
三个概念，两个影响因素
1、能量与做功的关系；
2、动能的概念及其影响因素；
3、势能的概念及其影响因素。
能量
海浪对人做了功
弓弦对弓箭做了功
风对大树做了功
高处的石头能对地面做功
高处的石头 能把地面 砸陷
海浪 能把人 冲走
拉开的弓弦 能把箭 弹射开
物体 能够对外 做功
具有能量
风 能把大树 吹倒
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。
定义：
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
单位：
焦耳（J）
（1）物体做功的过程就是能的转化或转移的过程。一个物体能够做的功越多，表示这个物体所具有的能量越大。
（2）具有能量的物体不一定正在做功，将要做功或可以做功而现在没有做功的物体也具有能量。
（3）功是一个过程量，能是一个状态量。功是能量变化的量度。
特别提醒！
例题
下列关于能量的说法中正确的是（ ）
A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B. 做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C. 能够对外做功的物体具有能量，但不一定在做功
D. 能量多的物体所做的功一定就多
C
动能
物体由于运动而具有的能，叫做动能。
它们有什么共同特点？
思考：生活中还有哪些物体具有动能？
探究物体的动能跟哪些因素有关
猜想：
物体的动能大小跟什么因素有关呢？
提出问题：
猜想1：物体的动能大小可能与________________有关。
猜想2：物体的动能大小可能与________________有关。
运动的速度
物体的质量
物体的动能大小可能与多个因素有关，因此在探究过程中要使用：
控制变量法
……
实验装置：
设计实验：
如何让小球具有动能？
如何比较小球动能的大小？
这里使用了什么方法？
转换法
实验步骤：
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？
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？
视频
实验现象：
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_____，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
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
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，它的动能越大。
实验结论：
想想议议
为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？
为什么在同样的道路上，对不同的车型设定不一样的最高行驶速度？
解答
动能大小的决定因素是物体的质量和运动的速度，质量越大，速度越大，物体的动能就越大。当车辆的质量相等时，车辆的速度越大，动能越大，越不容易刹住车，所以要对车辆的速度加以限制，以免发生交通事故。当车辆的速度相等时，质量越大，动能也越大，所以大型客车、载货汽车的限制速度比小型客车的小。
一些物体的动能
物体 动能/J
抛出去的篮球 约30
行走的牛 约60
从10m的高处落下的砖块 约2.5×102
跑百米的运动员 约3×103
飞行的步枪子弹 约5×103
行驶的小汽车 约2×105
重力势能
重力势能
在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。
楼上的物品具有重力势能，所以高空抛物很危险。
讨论与交流：重力势能的大小与什么因素有关呢？
探究重力势能与哪些因素有关
猜想：
重力势能的大小跟什么因素有关呢？
提出问题：
猜想1：重力势能的大小可能与________________有关。
猜想2：重力势能的大小可能与________________有关。
所处的高度
物体的质量
重力势能的大小可能与多个因素有关，因此在探究过程中要使用：
控制变量法
……
实验装置：
1.将同一个砝码拿到不同的高度让其自由下落，撞击小木桌，观察每次小木桌下陷的深度。
实验步骤：
V
2.将不同的砝码拿到相同的高度让其自由下落，撞击小木桌，观察每次小木桌下陷的深度。
实验现象：
1.同一砝码下落时的高度越_____，小木桌下陷的越_____。
2.从同一高度下落，质量大的砝码比质量小的砝码使小方桌下陷的更_____些。
高
深
深
实验结论：
物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
水位高利于发电
进入工地要带安全帽
弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能量我们叫做弹性势能。
发生形变的网球拍具有弹性势能。
探究弹性势能与哪些因素有关
演示：拉开橡皮筋弹小纸团，如何将纸团弹得更远呢？
物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大
小结
物体由于弹性形变而具有的能量
动能和势能
势能
影响因素：质量、速度
能量
动能
物体由于运动而具有的能
重力势能
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
弹性势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：质量、高度
影响因素：弹性形变大小
例题
1. 请你判断下列物体具有哪种形式的能量：
(1)在水平公路上行驶的汽车；
(2)悬挂在天花板上的吊灯；
(3)在空中飞行的飞机；
(4)被拉开的弹弓。
汽车在运动，具有动能；
吊灯在高处，具有重力势能
具有重力势能和动能
具有弹性势能。
例题
2.篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能（ ）
A.一直增大
B.一直减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
D
例题
3.（中考 郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中 （ ）
A．动能不变
B．动能减小
C．重力势能不变
D．重力势能增大
B
例题
4．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铜球，C和D为铁球。则A与B相比________的势能大，原因是_________________________________________，B与C相比，
的势能大，原因是 。四个球中，势能最小的是 球。（ρ铜＞ρ铁）
A
A，B质量相同，A所处的高度要高一些
B
BC所处高度相同，B的质量大
D
