11.4 认识动能和势能-(共45张PPT)2023-2024学年沪粤版物理九年级上册课件

(共45张PPT)
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认识动能和势能
导入新课
人类生活、生产离不开能量。因此，我们就很有必要学习并了解一些有关能量方面的知识。根据你的认识与了解，能说说能量有哪些形式吗？
学习目标
1. 物体具有能量的含义 。
2. 知道动能、重力势能、弹性势能的概念。
3. 知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。
4. 知道机械能的概念。
5. 知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。
6. 能解释自然界中机械能相互转化的现象。
什么是能
观察下列现象，你有什么发现？
(a) 发生形变的跳板能使运动员弹起
(b) 被拉开的能使箭射出
(c)升高的重锤能将桩打入土中
(d)流动的水能推动水轮发电机发电
发生形变的跳板、被拉开的弓、举高的重锤、流动的水，都能对其他物体做功。
归纳与小结
物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或能。
物体能够做的功越多，它具有的能量就越多。
能的单位就是功的单位，在国际单位制中，功的单位是焦(J)，能的单位也是焦(J)。
下列哪种风具有的能量最大？
(1)四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”；
(2)八、九级大风可以使大树“前仰后合”；
(3)飓风能把大树连根拔起。
观察与思考
在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体具有的能量就越大。
归纳与小结
利用风能发电
利用海水的能做冲浪运动
动能的大小
跟哪些因素
有关
观察与思考
运动的球、流动的水和空气等都能对其他物体做功，说明运动着的物体具有能。
物体由于运动具有的能叫动能。
动能的大小跟哪些因素有关呢？
猜 想
动能的大小可能跟物体的速度有关
动能的大小可能跟物体的质量有关
活动1
探究动能的大小跟哪些因素有关
(1) 按照图所示的情况做实验，并回答有关问题。
让小球分别从斜面上A处和B处滚下(a)，比较它们在平面上运动速度的大小。
然后让同一小球分别从A处和B处滚下(b)，看看哪种情况下小球将纸盒推得更远。
这说明了什么 由此你能得到什么结论
质量相同时，速度_______的物体能做的功多，表明它具有的动能_______。
越大
越大
(2) 按图所示的情况做实验，并回答有关问题。
让不同质量的小球先后从斜面上同一高度处滚下 (a)，看看它们在平面上运动速度的大小怎样。
然后让这两个小球从斜面上同一高度处滚下 (b)，看看哪个小球将纸盒推得更远。
由此又能得到什么结论
速度相同时，质量_______的物体能做的功多，表明它具有的动能_______。
越大
越大
归纳与小结
物体的动能跟质量和速度有关，速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。
想一想
以同样速度行驶的列车和小汽车，那个动能大？假如发生交通事故，哪个导致的后果更严重？为什么？
势能的大小
跟哪些因素有关
观察下列图片，你有什么发现？
(a) 被升高的重锤能对木桩做功
被举高的物体能对别的物体做功，这说明被举高的物体具有能。
(b) 变形的撑竿能对运动员做功
拉紧的弓、变形的撑竿也都能做功，这说明发生弹性形变的物体也具有能。
物理学中把被举高的物体具有的能叫做重力势能。
物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
重力势能和弹性势能统称为势能。
交流与讨论
思考：重力势能的大小跟什么因素有关？
活动2
探究重力势能的大小跟哪些因素有关
如图所示，让高处的重物下落，将小木桩打入沙中。
(1) 先让同一个重物从不同的高度落下打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度。由此你能得到什么结论
(2) 用质量不同的物体分别从同一高度落下，打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度，你又能得到什么结论
物体被举得越__________，质量越___________，它具有的重力势能就越大。
高
大
归纳与小结
大量事实和实验表明：物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越大；弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。
机械能的转化
高速公路上都有限制汽车速度的标志，想一想这样做的原因是什么？
在许多情况下，物体既具有动能，又具有势能。
例如，在空中飞行的飞机既有动能，又有重力势能；又如，摆球在摆动时，同样既有动能，又有重力势能。
交流与讨论
物体的动能和势能统称为机械能。
一个物体可以既有动能，又有势能，也可以只具有动能或者只具有势能。
思考：动能与势能是否可以相互转化呢？
活动3
研究动能与势能的转化
A. 探究摆球的动能与势能的转化
如图所示，将小球拉到A处，然后释放。仔细观察小球摆动的情况；比较小球在点A、B和中间点C的势能和动能的情况。
A→C
重力势能转化为动能
C→B
动能转化为重力势能
这个实验说明：
物体具有的动能与势能是可以_____________的。
相互转化
B. 动能与势能转化的应用
在跳板表演中，杂技演员们的动能与势能是怎样相互转化的？
在玩蹦蹦床的过程中，人的动能与势能是怎样相互转化的？
游乐场中的过山车沿轨道运动时，动能与势能是怎样相互转化的？
你还能举出日常生活中动能与势能相互转化的事例吗
在图所示的实验中，我们看到，摆球每次上升达到的高度都比前一次要低些，这是什么原因呢
由于存在着空气阻力的作用，使摆球每次上升的高度和到达最低处的速度都逐渐减小，这说明摆球的机械能减少了。
归纳与小结
科学家通过大量的实验事实归纳出一个结论：
物体的动能与势能是可以相互转化的；
有摩擦等阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械能会减少。
机械能与其他形式的能之间也可以相互转化。
水力发电是水的机械能转化为电能；电动机工作时，是电能转化为机械能。
想一想
你还能举出机械能与其他形式能相互转化的事例吗
水力发电是机械能转化为电能，电风扇工作时是电能转化为机械能和内能，内燃机气缸内燃料燃烧使气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能。
本课小结
一、动能
定义：物体由于运动而具有的能叫动能。
影响因素：质量、速度
二、重力势能
定义：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
影响因素：质量、举高的高度
三、弹性势能
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
影响因素：弹性形变程度
四、机械能