10.1 机械能 课件 (共29张PPT) 2024-2025学年物理北师版九年级全一册

(共29张PPT)
北师大版九年级全一册同步课件
第十章 机械能、内能及其转化
第1节 机械能
流动的水推动皮筏
滚下的巨石砸毁路面
下列现象中，哪些物体能做功？
拉弯的弓把箭射出
观察思考
新知导入
1.知道什么是能量、动能、重力势能及弹性势能。
2.知道影响动能、重力势能大小的因素且能解释简单的现象。
3.通过分析实例知道动能和势能之间可以相互转化。
学习目标
1.物体能够对别的物体做功，表示这个物体具有能量。
2.一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
3.单位 : 焦耳 , 简称焦，符号是 J。
流动的水具有能量
流动的水推动皮筏
山顶的巨石具有能量
滚下的巨石砸毁路面
运动的保龄球具有能量
抛出的保龄球把瓶子推倒
新知学习
知识点一：能量
呼啸的海浪有时会冲坏海堤、推倒房屋；弹出去的玻璃球能把静止的球弹的远远的……这些现象说明了运动的物体有对其他物体做功的能力，也就是说：运动的物体具有能量。
湍急的流水能推动水车，
对水车做功，具有能量。
飞行的子弹能穿透苹果，
对苹果做功，具有能量。
风吹动船帆使船航行，
流动的空气具有能量。
1.下列关于能量的叙述不正确的是( )
A．拉弯的弓能把箭射得很远，弓具有能量
B．高空坠物会砸伤人，坠物具有能量
C．台风把大树连根拔起，台风具有能量
D．急流的河水将石头冲走，河水没有能量，石头具有能量
D
课堂练习
1.定义：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。
知识点二：动能
动能大小可能与速度有关、质量有关
2.探究动能的大小与哪些因素有关
猜想：
实验过程：
让钢球A在斜面上滚下，观察钢球A在水平面上撞击木块B的运动距离，木块B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大。（转换法）
将同一钢球A（质量相同）从不同高度由静止释放开始滚下，观察：
1、钢球运动到水平面时的快慢一样吗？
2、哪次木块B被撞得远？
同一钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面越___ ，
木块B被撞得越 ，钢球对外做功越 ，具有的动能越_____。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 ______。
快
大
实验表明：
①研究动能大小可能与速度有关
远
大
多
实验表明：
速度相同时，质量越___ 的钢球能将物体B撞得越远，钢球对外做功越 ，具有的动能越_____。
所以，速度相同时，质量越大，动能越 ____ 。
大
大
②研究动能大小可能与质量有关
换不同质量的钢球，使钢球在同一高度由静止开始滚下，观察：
1、钢球运动到水平面时的快慢一样吗？
2、哪次木块B被撞得远？
大
多
实验结论
1、质量相同的物体，速度越大，动能越大
2、速度相同的物体，质量越大，动能也越大
动能与物体的质量和运动速度有关
2.如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等，那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是( )
A．汽车、摩托车、列车
B．列车、汽车、摩托车
C．摩托车、汽车、列车
D．汽车、列车、摩托车
B
课堂练习
重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
（一）重力势能
如图打桩机在工作时，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把木桩打入地里，重锤对木桩做了功，这说明高处的重锤具有能量。
1、定义：受到重力被举高的物体具有的能，叫重力势能。
知识点三：势能
2、影响重力势能大小的因素
（1）探究重力势能与质量的关系
（2）探究重力势能与高度的关系
视频1
视频2
（1）物体重力势能与质量和被举高的高度有关。
（2）物体被举高度一定时，质量越大，重力势能越大；
（3）物体质量一定时，被举得越高，重力势能越大。
实验表明：
被拉长的弓和压弯的撑杆分别可以把箭和人弹出去，弓和撑杆能够对外功，说明它们具有能量。
想一想:它们具有的能量是怎样产生的呢？
（二）弹性势能
1、定义：
物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能。
2、影响因素：
同一物体，物体弹性形变越大，弹性势能越大。（在弹性限度内）
3、重力势能和弹性势能统称为势能
发生形变的物体在恢复形变时可以做功，因此具有能量。例如，发生形变的网球拍能将网球弹出，具有能量。
发生形变的网球拍具有弹性势能
弹弓的弹性势能哪儿去了？
人的重力势能哪儿去了？
交流讨论
1.滚摆旋转向下运动过程中：
速度变大，动能增大；
高度降低，重力势能减小。
重力势能 → 动能
观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？
实验 1
（一）动能与重力势能的转化
知识点四：机械能及其转化
2. 滚摆旋转向上运动过程中：
速度减小，动能减小；
高度增大，重力势能增大。
动能 → 重力势能
观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？
实验 1
观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和重力势能是如何变化的？
实验 1
实验结论：动能和重力势能可以相互转化。
理想情况下，每次应上升到原来的高度， 但因受到空气阻力，
所以每次上升的高度都比上次低。
观察摆球的动能和重力势能的转化
如图所示，用细线把一个小球悬挂起来，
将小球从位置 B 拉倒位置 A，松开手释放小球，
观察它在 A→B→C 过程中高度和速度的变化，
分析这一运动过程中动能和重力势能之间的转化。
将你的分析填入表格中。
单摆
A
B
C
实验 2
观察摆球的动能和重力势能的转化
单摆
A
B
C
运动过程 A→B B B→C C
动能 增大 最大 减小 最小
势能 减小 最小 增大 最大
动能和势能 的转化 势能 动能 动能 势能
结论：动能和重力势能可以相互转化。
说明：理想情况下，A、C等高。
但实际情况下，每次上升的高度都比上次要低。
原因：存在空气阻力
实验 2
（二）动能与弹性势能的转化
（1）弓的弹性势能哪里去了？
拉开的弓把箭射出去 ，
弓的弹性势能减小，箭的动能增大，
弓的弹性势能 → 箭的动能
（2） 弹簧门在推开以后为什么能自己关闭？
推开弹簧门的过程，动能转化为弹簧的弹性势能；
弹簧门自动关闭的过程：弹簧的弹性势能 → 门的动能
大量研究结果表明：物体的动能与势能是可以互相转化的；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。
机械能守恒：当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
蹦床运动
蹦床运动员从高处落下，随着高度降低，
重力势能转化为动能，
在与蹦床将要接触时，具有动能最大，
与蹦床接触后，床面发生弹性形变，
运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。
当反弹时，蹦床的弹性势能转化为运动员的动能，
随着高度上升，动能转化为重力势能。
请你说一说蹦床运动过程中，能量的转化情况。
交流讨论
3.下列物体中，只具有动能的是　 ；只具有势能的是　 　；既具有动能，又具有势能的是　 　。（设地面处物体的重力势能为零）
A．挂在屋顶上的电灯 B．被拉开的弹簧
C．空中飞行的小鸟 D．在水平地面的冰场上滑行的运动员
E．在斜坡上滚动的石头 F．在水平公路上行驶的汽车
D、F
A、B
C、E
课堂练习
物体由于弹性形变而具有的能量
机械能
势能
影响因素：
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
弹性势能
高处物体具有的能量
影响因素：
影响因素：
质量、速度
质量、高度
弹性形变
动能和势能的相互转化
课堂总结