2015粤沪版九年级物理上册第十一章第四节《认识动能和势能》导学案 (1)

11.4　认识动能和势能
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 ( http: / / www.21cnjy.com )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.
一、什么是能
1.我们在日常生活中经常提到“能”,你能说 ( http: / / www.21cnjy.com )出几个有关“能”的词吗 如:　热能、电能、能源开发等　.“能”是物理学中的一个重要概念,“能”的概念跟功的概念有密切联系,比如:电流能做功,说明具有电能.因此,我们认为一个物体能够　做功　,它就具有能.
2.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)　.
二、动能的大小跟哪些因素有关
3.湍急的河水能把石头冲走,流水能做功;飞 ( http: / / www.21cnjy.com )行的子弹能把木板打穿,飞行的子弹能做功;风吹动帆船航行,空气流动形成的风能做功.这些物体都能做功,它们都具有能.它们的能量是由于　运动　才具有的.水由于　运动　、子弹由于　运动　、空气由于　运动　而具有能.
物理学中把　物体由于运动　而具有的能叫做动能.一切运动的物体都具有　动　能.
4.判断下列物体中哪些物体具有动能.
A.静坐的人;B.足球场上奔跑的运动员;C.炮膛中准备发射的炮弹;D.从飞机上投出的炸弹;E.被电风扇吹动的空气.
具有动能的是　BDE　;理由是　这些物体正在运动　.
5.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.
三、势能的大小跟哪些因素有关
6.人们在打桩时,必须把重 ( http: / / www.21cnjy.com )锤高高举起,当重锤落下时可以做功,因为重锤受到竖直向下的重力,重锤下落时沿着重力的方向向下运动了一段距离,所以举高的重锤可以做功,从而将木桩打入地里.一个重锤如果静止地压在木桩上是　不能　做功的.重锤只有在被　举高　的情况下才能做功,即重锤被举高时才具有做功的本领——能.
一池静止的水是不能做功的,但是这一池静止的水如果处在高山上,水落下时就可以做功,把水车冲得转起来.
我们把物体由于　被举高而具有的能　叫重力势能.
7.质量相同的物体,被举得越　高　,它的重力势能越大;被举相同高度的物体,　质量　越大,重力势能越大.
8.物体由于　发生弹性形变　而具有的能叫做弹性势能.弹性势能与物体的弹性形变量有关,弹性形变量越　大　,弹性势能越大.
四、机械能的转化
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9.如图所示,比较小球在A、B、C处的 ( http: / / www.21cnjy.com )势能和动能情况(A、B分别在左右最高点,C在中间最低点),可得出结论:物体具有的动能与势能是可以相互　转化　的.
10.有摩擦等阻力时,在动能和势能的相互转化中,机械能会不断　减少　.机械能跟其他形式的能之间可以　相互转化　.
1.一个物体具有能量,它一定做功吗 　不一定　.
小结:能与功的关系是　物体能够对外做功,它一定具有能量,但物体具有能量,不一定正在对外做功　.
2.探究影响动能大小的因素.
(1)如图甲所示,让两个质量相同的 ( http: / / www.21cnjy.com )钢球从斜面上不同的高度(hA>hB)滚到水平面上,小球推动纸盒运动,会发现　A　(选填“A”或“B”)球把纸盒推开的距离远,说明A球具有的能量　大　(选填“大”或“小”).
(2)如图乙所示,将两个质量不同的 ( http: / / www.21cnjy.com )钢球(mC>mD)从斜面上相同的高度滚到水平面上,并推动纸盒做功,会发现　C　球将纸盒推开得更远,说明　C　球具有的能量大.
写出你的探究结论:小球的质量相同时,小球的位 ( http: / / www.21cnjy.com )置越　高　,滚到水平面上时速度越　大　,具有的动能也越　大　,纸盒被推开的距离越远;高度相同时,小球滚到水平面上时速度　相同　,小球的质量越　大　,具有的动能越　大　,纸盒被推开的距离越远.这说明,物体的动能与　物体的速度　和　物体的质量　有关.
3.探究影响重力势能大小的因素.
让物体自由下落冲击小方桌,方桌的桌腿是四根钉子,放置在沙箱的沙面上.如图所示.
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(1)通过观察　钉子进入沙面的深浅　来判断物体重力势能的大小.
(2)比较图中A和B是通过控制　质量　来验证重力势能的大小与　高度　的关系.
(3)要探究重力势能的大小与质量的关系,应选择图中的　C　和　D　进行对比实验.
(4)实验结论:影响重力势能大小的因素有　质量　和　高度　.质量越　大　,高度越　高　,重力势能越　大　.
4.小组内交流讨论,在探究影响动能、重力势能大小的因素两个实验中,运用了哪两种科学探究方法.
答案　转换法、控制变量法.
5.自制单摆进行实验,讨论它在运动的过程中动能和势能是如何变化的.请你解答下列问题:
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(1)用一根细线和一块橡皮,自制一个单摆,进行实验.用作图的方法画出摆球的运动轨迹.
(2)描述上述实验中橡皮在不同位置(主要是最高点、最低点)重力势能及动能的变化情况.
答案　橡皮在最高点时重力势 ( http: / / www.21cnjy.com )能最大,动能为零;橡皮在最低点时重力势能最小,动能最大.上升过程中橡皮的动能减小,重力势能增大,即动能转化为重力势能;下降过程中橡皮的重力势能减小,动能增大,即重力势能转化为动能.
(3)动能和弹性势能可以相互转化吗 你能举例说明么
答案　可以,例如射箭时弓的弹性势能转化为箭的动能,水平面上运动的小球撞击弹簧时,将球的动能转化为弹簧的弹性势能.
归纳总结:　动能　和　势能　统称为机械能,动能和势能是可以　相互转化　的.
见《导学测评》P5