11.4 动能和势能 导学案（含答案） 2025-2026学年物理沪粤版九年级上册

11.4 动能和势能
素养目标
1.能说出什么是能量,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。
学法指导
1.预习时,应先结合生活实例,体验动能和势能的存在及能量之间的相互转化。
2.按照科学探究的要素进行实验,亲历实验的各个环节。
3.在探究、讨论、交流过程中培养合作、团队精神。
【预习导学】
轻轨车站站台的设计方案如图所示,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,列车进站时虽然提前关闭发动机, 但依靠惯性就可以停在站台。把站台设计成一个有坡度的结构,利用了哪些物理知识 能达到什么样的目的
知识点一：能量
1.概念:物体 对外做功,我们就说这个物体具有能量。
2.大小:一个物体 越多,表示这个物体的能量越大。
3.单位:能量单位与功的相同,也是 　。
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能量概念的理解
(1)具有能量的依据:能够做功,不是做了功。
例如,举高的重锤能够把铁桩打入地面深处(能够做功),具有某种能量;重锤把铁桩打入泥土深处后(做功后),由于不能再做功,反而没有该种能量。
(2)具有能量的多少:能够做功的多少,不是做功的多少。例如,拉紧的弓弦虽然没有做功,但是可以把箭射得很远,即能够做比较多的功,所以具有的能量很多;把箭射出的弓弦做功很多,但是由于不能够再做功,所以具有的能量反而减少。
关于功与能的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.功就是能,能就是功
B.物体具有的能越多,它做的功越多
C.物体能够做的功越多,它具有的能就越大
D.一个物体具有能量,说明它正在做功
知识点二：动能
4.概念:物体由于 而具有的能,叫作动能。
5.大小影响因素
(1)质量相同的物体, 越大,它的动能越大。
(2)运动速度相同的物体, 越大,它的动能越大。也就是说,动能大小与物体的 、 大小有关,随之增大而增大。
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质量会改变的物体
动能大小与物体质量有关,对于同一个物体,质量一般不变,但是也有改变的物体。
(1)质量增加的物体:扫地车。
(2)质量减少的物体:洒水车、喷药飞机。
“车窗抛物”不仅是不文明行为,还会引发事故,因为从高速行驶的车中抛出的物体具有较大的 ( )
A.内能　　　　　　　B.动能
C.重力势能 　　　　D.弹性势能
知识点三：势能
6.重力势能
(1)概念: 物体所具有的能,叫作重力势能。
(2)大小影响因素:物体的 越大、位置越 ,具有的重力势能越大。
7.弹性势能
(1)概念:物体由于 而具有的能,叫作弹性势能。
(2)大小影响因素:同一物体,它的 越大,它具有的弹性势能越大。
8.势能: 和 是常见的两种势能。
足球是大家非常喜爱的一种竞技运动。如图,这是某球员传球时足球在空中的一段运动轨迹,球在空中的时间内,人相对于足球是 的,图中球在A点的重力势能 (选填“大于”“小于”或“等于”)在B点的重力势能。
知识点四：机械能
9.机械能的概念: 、 、 统称为机械能。
10.一个物体的机械能:把一个物体具有的
能和 能加在一起,得到这个物体的机械能。
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一个物体具有机械能的种类
(1)一个物体可以只具有一种机械能,比如阳台的花盆。
(2)一个物体可以同时具有两种机械能,比如下落的苹果,具有动能和重力势能。
(3)一个物体可以同时具有三种机械能,比如骑马射箭时拉紧的弓弦。
知识点五：机械能的转化
11.机械能的转化:动能和势能 (选填“可以”或“不可以”)相互转化。
【合作探究】
任务驱动一：探究动能大小的影响因素
　　1.探究目的:探究动能大小的影响因素。
2.实验器材:钢球、木块、斜面等(如图所示)。
3.实验方法:
(1)转换法:把钢球动能的大小通过 被撞后 来反映。
(2)控制变量法:
①在探究钢球动能大小与速度关系时,控制钢球的 不变,改变钢球下落的 ,从而改变钢球滑到水平面时的 ;
②在探究钢球动能大小与质量关系时,控制钢球 不变,从而控制钢球滑到水平面时的 相同,改变钢球的 。
4.实验过程:
(1)如图甲、乙,取两个质量不同的钢球,从同一高度由静止滑下,质量越大的物体,推动木块移动的距离越 ,动能越 。
(2)如图甲、丙,取同一个钢球,在不同高度由静止滑下,下滑的位置越高,到达水平面时的速度越 ,推动木块移动的距离越 ,动能越 。
5.实验结论:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越 ;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越 。
6.实验评估:实验中所选水平面不能太光滑,否则木块被撞后滑行的距离可能过大,而从实验器材上滑落。无法准确判断钢球具有动能的大小。
任务驱动二：分析动能和势能的转化过程
1.探究过程:把小球拉到A点静止释放,观察小球的摆动。
(1)从A点运动到C点,速度变 ,高度变 ,所以动能变 ,重力势能变 ; 能转化为 能。
(2)从C点运动到B点,速度变 ,高度变 ,所以动能变 ,重力势能变 ; 能转化为 能。
2.结论: 能和 能可以相互转化。
任务驱动三：根据机械能的转化判断动能和势能的变化
分析过程:如图,人造卫星在大气层外绕地球运行,它的绕行轨道是椭圆的,在绕行时,离地球最近的点,叫近地点,离地球最远的点,叫远地点。
(1)由于大气层外没有空气,所以卫星运动过程中不受空气阻力,只有动能和势能的转化,机械能总量 (选填“不变”或“改变”)。
(2)卫星从远地点运动到近地点时,高度变 ,重力势能变 ;动能变 。
(3)卫星从近地点运动到远地点时,高度变 ,重力势能变 ,动能变 。
参考答案
【预习导学】
知识点一
1.能够
2.能够做的功
3.焦耳
对点自测　C
知识点二
4.运动
5.(1)运动的速度
(2)质量　质量　运动的速度
对点自测　B
知识点三
6.(1)高处
(2)质量　高
7.(1)发生弹性形变
(2)弹性形变
8.重力势能　弹性势能
对点自测　运动　大于
知识点四
9.动能　重力势能　弹性势能
10.动　势
11.可以
【合作探究】
任务驱动一
3.(1)木块　移动的距离
(2)①质量　高度　速度　②下落的高度　速度　质量
4.(1)远　大
(2)大　远　大
5.大　大
任务驱动二
1.(1)大　低　大　小　重力势　动
(2)小　高　小　大　动　重力势
2.动　势
任务驱动三
1.(1)不变
(2)小　小　大
(3)大　大　小