10.1机械能-课件-2025-2026学年2024北师大版物理九年级全册教学课件（35页PPT）

(共35张PPT)
幻灯片 1：封面
课程标题：10.1 机械能
学科与年级：北师大版 九年级物理
教师姓名：[教师姓名]
幻灯片 2：学习目标
明确能量的概念，理解动能、重力势能及弹性势能的定义。
掌握影响动能、重力势能大小的因素，并能对简单现象进行解释。
通过实例分析，理解动能和势能之间可以相互转化。
幻灯片 3：课程引入
展示图片：疾驰的汽车、流动的水、高挂在枝头的苹果、拉开的弓、高举的重锤、拉伸变形的皮筋。
提问引导：这些物体具有能量吗？为什么？通过生活中常见的具有能量的物体，引发学生思考，引入能量的概念。
幻灯片 4：能量的概念
定义阐述：物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位是焦耳（J），与功的单位相同。
举例说明：流动的水推动小船前进，水对小船做功，所以水具有能量；举高的重锤落下能将地面砸陷，重锤对地面做功，重锤具有能量。
强调要点：一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。物体只要具有做功的本领，它就具有能，与当时是否正在做功无关。
幻灯片 5：动能
定义讲解：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。
生活实例：展示汽车行驶、运动员跑步、飞鸟翱翔等图片，说明这些运动的物体都具有动能。
提出问题：汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；一辆汽车以同一速度行驶，重载比空载时出事故更严重。那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
幻灯片 6：探究影响动能大小的因素 - 实验设计
实验方法：
控制变量法：探究动能与速度关系时，控制质量不变；探究动能与质量关系时，控制速度不变。
转化法：小球动能的大小不能直接显示，可以通过木块被撞击后移动距离的远近来反映，木块被推得越远，说明小球对木块做的功越多，小球具有的动能就越大 。
实验器材：斜面、不同质量的小球、木块、刻度尺等。
实验步骤：
探究动能大小与质量的关系：让不同质量的小球，先后从同一高度滚下，观察小球推动木块的距离。
探究动能大小与速度的关系：让同一小球，先后从斜面不同高度滚下，观察小球将木块推动的距离。
幻灯片 7：探究影响动能大小的因素 - 实验过程与结论（质量因素）
实验演示图片：展示不同质量小球从同一高度滚下撞击木块的实验场景。
实验现象：质量大的小球推动木块移动的距离远。
结论推导：物体的动能与物体的质量有关，质量越大，物体的动能越大。从同一高度滚下是为保证小球到达平面的速度相同。
幻灯片 8：探究影响动能大小的因素 - 实验过程与结论（速度因素）
实验演示图片：展示同一小球从不同高度滚下撞击木块的实验场景。
实验现象：小球从较高位置滚下时，推动木块移动的距离更远。
结论推导：物体的动能与物体的运动速度有关，速度越大，物体的动能越大。
幻灯片 9：动能大小影响因素总结
总结图表：
| 影响因素 | 关系 |
|----|----|
| 质量 | 质量越大，动能越大 |
| 速度 | 速度越大，动能越大 |
强调重点：物体动能的大小与物体的质量和运动速度大小有关。物体的质量越大，运动速度越大，它的动能就越大。并且速度对动能的影响比质量更大，通过一些运动物体动能的数据对比来加深理解，如高速运动的乒乓球动能约 0.7J，而中速行驶的小轿车动能约 2×10 J 。
幻灯片 10：势能
概念引入：势能包括重力势能和弹性势能。
重力势能定义：受到重力的物体被举高后具有的能，叫做重力势能。
生活实例：展示高山上的巨石、起重机吊起的重物等图片，说明这些被举高的物体具有重力势能。
幻灯片 11：探究影响重力势能大小的因素 - 实验设计
实验方法：
控制变量法：探究重力势能与质量关系时，控制高度不变；探究重力势能与高度关系时，控制质量不变。
转换法：通过小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。
实验器材：小桌、不同质量的重物、沙子、支架等。
实验步骤：
探究重力势能与质量的关系：让质量不同的重物从相同的高度降落砸在小桌子上，观察桌子腿陷入沙中的深度。
探究重力势能与高度的关系：让同一重物从不同的高度降落砸在小桌子上，观察桌子腿陷入沙中的深度。
幻灯片 12：探究影响重力势能大小的因素 - 实验过程与结论（质量因素）
实验演示图片：展示不同质量重物从同一高度落下砸小桌的场景。
实验现象：质量大的重物使小桌陷入沙子更深。
结论推导：物体重力势能的大小与物体的质量有关，物体质量越大，重力势能越大。
幻灯片 13：探究影响重力势能大小的因素 - 实验过程与结论（高度因素）
实验演示图片：展示同一重物从不同高度落下砸小桌的场景。
实验现象：重物从越高处落下，小桌陷入沙子越深。
结论推导：物体重力势能的大小与物体所处位置的高度有关，物体所处位置越高，重力势能越大。
幻灯片 14：弹性势能
定义讲解：具有弹性的物体发生弹性形变能对外做功，即具有能，这种能叫作弹性势能。
生活实例：展示拉开的弹弓、压缩的弹簧、形变的网球拍等图片，说明这些发生弹性形变的物体具有弹性势能。
影响因素：同一弹性物体，在弹性限度内，弹性形变越大，弹性势能越大。例如，射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。
幻灯片 15：机械能
概念总结：动能和势能统称为机械能。物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
实例分析：飞行中的飞机，既有因运动而具有的动能，又有因被举高而具有的重力势能，所以飞机具有机械能；跳水运动员在起跳过程中，跳板的弹性势能转化为运动员的动能，运动员上升过程中动能转化为重力势能，整个过程体现了机械能的不同形式及转化。
幻灯片 16：机械能的相互转化 - 滚摆实验
实验演示图片：展示滚摆实验装置及滚摆运动过程的不同状态。
实验现象：滚摆下降时，高度降低，速度增大，转动越来越快；滚摆上升时，高度升高，速度减小，转动越来越慢。
能量转化分析：滚摆下降过程中，重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，重力势能转化为动能；滚摆上升过程中，动能逐渐减小，重力势能逐渐增大，动能转化为重力势能。说明动能和重力势能可以相互转化。
幻灯片 17：机械能的相互转化 - 单摆实验
实验演示图片：展示单摆实验装置及小球摆动过程的不同位置。
实验现象：小球在摆动过程中，在最高点时速度为零，高度最高；在最低点时速度最大，高度最低。
能量转化分析：小球从最高点向最低点摆动时，高度降低，重力势能减小，速度增大，动能增大，重力势能转化为动能；小球从最低点向最高点摆动时，高度升高，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。进一步说明动能和重力势能之间的相互转化。
幻灯片 18：动能与弹性势能的相互转化
实例分析：以小球从斜面上滚下挤压弹簧为例，分析能量转化过程。小球从斜面上滚下来，高度变小，重力势能减小，速度变快，动能增大，此过程是重力势能转化为动能；在小球与弹簧碰撞后，小球速度减小，动能变小，但此时弹簧受到小球的挤压作用，发生弹性形变，因而弹性势能变大，这个过程为动能转化为弹性势能。说明动能和弹性势能之间也可以相互转化。
幻灯片 19：机械能守恒
规律阐述：大量实验表明，在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。
条件强调：只有在动能和势能相互转化，且没有其他形式能量参与转化（如克服摩擦力做功等）的情况下，机械能才守恒。
实例说明：忽略空气阻力时，单摆的摆动过程中机械能守恒；滚摆在理想情况下（不考虑空气阻力和摩擦），机械能也守恒。
幻灯片 20：课堂小结
知识框架回顾：
能量：物体能对外做功具有能量，单位焦耳（J）。
动能：物体由于运动具有的能，与质量和速度有关。
势能：包括重力势能（物体被举高具有的能，与质量和高度有关）和弹性势能（物体发生弹性形变具有的能，与弹性形变程度有关）。
机械能：动能和势能统称，机械能总量 = 动能 + 势能，动能和势能可相互转化，只有动能和势能转化时机械能守恒。
重点知识强调：影响动能、重力势能大小的因素，机械能相互转化的实例分析及机械能守恒的条件。
幻灯片 21：课堂练习 1
下列物体中，只具有动能的是（ ）
A. 挂在屋顶上的电灯
B. 被拉开的弹簧门
C. 在水平地面上滚动的足球
D. 在空中飞行的小鸟
一辆汽车在平直公路上匀速行驶，下列说法正确的是（ ）
A. 汽车的动能不变，势能不变，机械能不变
B. 汽车的动能增大，势能减小，机械能不变
C. 汽车的动能减小，势能增大，机械能不变
D. 汽车的动能不变，势能增大，机械能增大
幻灯片 22：课堂练习 2
一个小孩从滑梯上匀速滑下的过程中，小孩的（ ）
A. 动能减小，重力势能减小，机械能减小
B. 动能不变，重力势能减小，机械能减小
C. 动能增大，重力势能减小，机械能不变
D. 动能不变，重力势能增大，机械能增大
运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的_____能转化为箭的_____能。
幻灯片 23：课堂练习答案
C
A
B
弹性势；动
幻灯片 24：拓展思考
为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后再跳起的最大高度总小于原来下落时的高度，这是为什么？怎样抛出乒乓球，才能使它弹跳到高于抛出时的位置？
引导学生运用所学机械能知识进行思考分析，拓展知识应用能力。
幻灯片 25：结束语
总结与鼓励：通过本节课的学习，我们了解了机械能的相关知识，希望同学们在今后的学习和生活中，善于观察和思考，运用所学物理知识解释更多的生活现象，探索物理世界的奥秘。
北师大版2024版物理九年级全册【精做课件】
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10.1机械能
第十章 机械能、内能及其转化
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
学习目标
1.能用实例说明物体的动能和势能的转化；
2.理解机械能守恒；
3.了解人类对水能、风能的开发与利用。
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1. 动能、势能统称为机械能。
2.机械能 = 动能 + 势能
空中下落的运动员
空中飞行的飞机
弓的弹性势能去哪里了？
蹦极的人从高空跳下后，重力势能减小，重力势能是不是能量消失了呢？
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1. 动能、势能统称为机械能。
2. 物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
机械能
一
弓的弹性势能哪里去了？
举高的球释放后，重力势能减小，是不是能量消失了？
动能和势能能够相互转化
弯弓射箭时，弓的弹性势能转化成箭的动能；
自由下落的球，重力势能转化成动能。
机械能的转化与守恒
二
滚摆
初始态
最低点
最高点
　 观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
铁锁会打到鼻子吗？
　 分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
2. 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
+
1. 动能和势能能够相互转化。
保持不变
图中的过山车具有什么能？
过山车为什么能够不断地翻滚？
　　
水能和风能是机械能
风能和水能的利用
三
水能的破坏性释放造成灾害
知识点1 能量
1. ［2025·泰州月考］关于能的概念，下列说法中，正确的
是( )
D
A. 如果物体正在做功，才能说明这个物体具有能量
B. 教室里的日光灯吊在金属链下不动，它没有做功，所以它
不具有能量
C. 物体做的功越多，说明物体具有的能量越多
D. 一个物体能够做功，说明这个物体具有能量
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知识点2 动能
2. ［多选］下列物体中，具有动能的是( )
BD
A. 停在站台上的火车 B. 风驰电掣的过山车
C. 静止的足球 D. 腾空而起的火箭
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3. 如图所示，在“探究影响动能大小的因素”实验
中，让小球从斜面上由静止释放，并推动小木盒，其中
， 。
（1）小木盒被推得越远，说明小球对小木盒做的功就越___，
______（选填“小球”或“小木盒”）的动能就越____。这种
通过小木盒移动距离来判断小球动能大小的方法，在物理学
中属于________。
多
小球
大
转换法
（2）为减小阻力对实验结论的影响，在选用器材时，_____
（选填“斜面”“水平面”或“斜面和水平面”）应尽量选用光滑
的材料。
斜面
（3）甲、丙两次实验中，小球从同一高度由静止滚下的目
的是控制小球到达水平面的______相同，比较实验现象可初
步得出结论：在______一定时，物体的动能随物体______的
增大而增大。
速度
速度
质量
（4）比较甲、乙两次实验，可以得出的结论是___________
_________________________。
质量一定时，物体速度越大，动能越大
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4.［2024·哈尔滨模拟］甲、乙两质量相同的人，同时从同一
起跑线出发，同向做匀速直线运动，某时刻他们的位置如图
所示，此时甲的速度______乙的速度，甲的动能______乙的
动能。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
小于
小于
返回
知识点3 势能
5. ［2025·广西期中］下列物体既具有动能又具有势能的是
( )
A
A. 在空中飞行的子弹
B. 放在水平地面上被压缩的弹簧
C. 水平地面上行驶的汽车
D. 被拦河坝拦住的河水
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6.如图所示，跳水运动员在向下压跳板的过程
中，压跳板的力使跳板发生了__________，从
而使跳板具有________能；跳板弹起过程中，
跳板推运动员的力将运动员抛向高处，在最高
处时，运动员具有________能
弹性形变
弹性势
重力势
判断物体是否具有弹性势能的方法：看物体是否发
生弹性形变，若发生弹性形变，物体就具有弹性势能。
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7. 小雨利用沙子、小桌、重物、透明的箱子进行
实验探究。如图所示，把小桌放在透明的沙箱中，让重物从
高处落下，撞击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，探究重力
势能的大小与哪些因素有关。
（1）实验探究的是______
（选填“重物”或“小桌”）的重
力势能。
重物
【点拨】重物从高处落下，撞
击小桌，根据桌腿陷入沙子的深度来判断重物的重力势能大
小，因此探究的是重物的重力势能。
（2）通过实验，小雨发现同
一个重物从不同高度落下，高
度越高，对外做功越____，说
明重物的重力势能越____。
多
大
【点拨】同一个重物从不同高度落下，高度越高，桌腿陷入
沙子的深度越深，即重物对小桌做功越多，由此说明重物的
重力势能越大。
（3）要进一步探究重力势能
与质量的关系，应换用______
_____的重物，让它们从_____
_____落下，观察桌腿陷入沙
子的深度。
质量不同
同一高度
【点拨】探究重力势能大小与质量的关系，应控制重物下落的
高度相同，改变重物的质量大小，观察桌腿陷入沙子的深度。
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8.弹跳杆的结构如图甲所示，当站在弹跳杆上的小明随弹跳
杆中的弹簧向上弹起时（图乙中的 ），小明的重力势
能______，弹簧的弹性势能______。（均选填“增大”“减小”
或“不变”）
增大
减小
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9. 飞机在林场上空某一高度喷洒农药时，始终水平匀速飞行。
关于飞机的动能和势能变化，下列说法正确的是( )
A
A. 动能减小，势能减小 B. 动能减小，势能增大
C. 动能增大，势能减小 D. 动能不变，势能不变
返回
动能
重力势能
机械能守恒
弹性形变
程度大小等
机械能
质量、速度
势能
质量、速度
弹性势能
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
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