课件72张PPT。第三章 能量的转化与守恒两者有什么联系? 飞机和飞鸟,一个是钢筋铁骨,一个是血肉之躯,鸟撞飞机岂不是以卵击石?然而,两者在蓝天相遇,飞机真的很怕小鸟。1912年,一只鸥鸟卡入一架飞机的操纵器后,飞机掉入大海,首开鸟毁飞机记录。
报道:大飞机“害怕”小飞鸟(一)飞机与小鸟 1962年11月,赫赫有名的“子爵号”飞机正在美国马里兰州伊里奥特市上空平稳地飞翔,突然一声巨响,飞机从高空栽下来。后来发现酿成这场空中悲剧的罪魁祸首就是在空中慢慢翱翔的天鹅。
1991年10月6日,海南省海口市乐东机场,海军航空兵的一架“014”号飞机刚腾空而起,突然“砰”的一声巨响,机体猛然一颤,飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎,追究原因还是一只迎面飞来的小鸟。
据统计,仅1960年以来,世界范围内由于飞鸟撞击至少造成了78架民用飞机损失、201人丧生,250架军用飞机损失、120名飞行员丧生。国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。那么小鸟为什么能有如此的威力呢?
(未完待续)
报道:大飞机“害怕”小飞鸟(一) 一个物体能够做功,我们就说它具有能量.①风吹着帆船航行,流动的空气对帆船做功;②流水推动水轮转动,水对水轮做功;③运动的钢球推动木块前进,钢球对木块做功。以上三例有什么共同特点?以上三例有什么共同特点?运动的物体能做功具有能量叫动能。什么是动能?--物体由于运动而具有的能 动能你能说出哪些物体具有动能吗?想一想:在日常生活中,哪些物体具有动能?你能举例吗?动能不同的运动物体,做功本领是否相同?说明动能有大小。那么,动能大小由什么因素决定?决定动能大小的因素。现象:质量越大推得越远动能越大结论:运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。从斜面上滚下的钢球推动木块前进。(同高度不同球滚下)。① 速度相同,质量不同从斜面上滚下的钢球推动木块前进。②同一小球(m不变),速度不同。现象:越高滚下后速度越大推得越远做功越多动能越大实验探究:(从不同高处滚下)大量事实表明:如果物体的 __越大, __越快,动能就 __。质量速度越大 当鸟与飞机相对而行时,虽然鸟的速度不是很快,但是飞机飞行的速度很快,这样对于飞机来说,鸟的速度就十分快了。速度越快,小鸟的动能也越大,撞击的力量就会越强。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上,产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以一只小小的鸟也能变成击落飞机的“炮弹”。 报道:大飞机“害怕”小飞鸟(二)应用:为什么对机动车的行使要限速?练习:将四枚相同的铁钉钉人同一块木头中,当钉入的深度相同:(1)分别用质量不同的铁锤以大致相同的速度敲击,其中两枚钉子,则较容易将钉子敲进的铁锤是 ____(填“质量较大”或“质量较小”)。(2)用同一个铁锤,分别用不同的速度敲击另两枚钉子,则较容易将钉子敲进的是速度较 __(填“大”或“小”)的铁锤。事实表明:
动能大小与_____和 ____有关。质量较大
大物质质量运动速度例题 例若甲物体的速度比乙物体的速度大,则( )
A、甲物体的动能一定比乙物体的动能大
B.乙物体的动能一定比甲物体的动能大
C、甲、乙两物体的动能一定相等
D.甲、乙两物体的动能无法比较 D尝 试 练 习 一辆轿车和一辆货车在平直的公路上做匀速直线运动,那么可以判定( )
A、轿车的动能一定比货车大; B、货车的动能一定比轿车大; C、轿车的动能一定和货车相等; D、轿车的动能可能比货车大。D 知道这些安全警示牌表示什么含义?当心吊物 当心落物 必须戴安全帽 锤桩观 察 打桩机的工作过程 1、打桩机是靠 的下落将桩打入地下的?思 考 2. 被举高的重锤具有对桩做功的本领,
因此被举高的重锤应该具有 ;
3. 那么被举高的重锤具有什么能呢?被举高的重锤能量归 纳:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。举高的杠铃棚架上的北瓜瀑布落下重 力 势 能1、器材: [矿泉水瓶、水、沙子]
2、猜测:重力势能的大小可能跟哪些因素有关?关系如何?
重力势能的大小可能
跟 有关。
3.设计实验:
如何利用所给器材进行假设的检验?
如何在实验中控制有关的变量? 探究 : 重力势能大小的决定因素 质量和被举高的高度 3、实验设计:
(A)将两个质量不同的矿泉水瓶分别从 高度下落,比较陷入沙子中的深度。
(B)将同一矿泉水瓶分别从 高度下落,比较陷入沙子中的深度。
同一不同归 纳: (A)高度相同的物体,质量大的重力势能就大。
(B)质量相同的物体,位置高的重力势能就大。结 论: 物体的质量越大,位置越高,具有的重力势能就越大。 拉开的弓发生了 ?它具 有 能? 拉弓射箭想一想 归 纳 物体由于发生(弹性)形变而具有的势能叫弹性势能。1.用手拉动橡皮筋
2.用弯曲的钢尺拨动书本
3.用自制的弹弓将橡皮块射出体 验使橡皮块射的更远,应如何做?想一想:结 论 弹性势能的大小跟物体(弹性)形变的大小有关,物体的(弹性)形变越大,弹性势能就越大。应用:机械手表的能量哪里来?知识小结一 动能: 1.物体由于运动而具有的能量叫动能。 2.一切运动的物体都具有动能。3. 运动物体质量越大,速度越大,动能就越大。 二 势能: 1.物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 2. 物体质量较大,位置越高,具有的重力势能就越大。 3. 物体由于发生弹性形变而具有的势能叫弹性势能。
物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。[例] 在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三只小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mBhB),推动纸盒运动一段距离后静止。(1)要研究动能与质量的关系,我们应选择___
(2)从图中可以看出,A、B、C小球刚到达水平面时__球的动能最大。A,CC象科学家一样思考问题 小明收集到甲、乙、丙3个运动的物体的有关数据列在下表中,请你阅读分析后回答: (1)你认为在影响物体动能的因素中,最关键的是哪一个因素? (2)用科学术语解释:为什么要对机动车的行驶速度进行限制, 且不同车型的限制速度不一样?2.下列物体中具有动能的有_____,具有重力势能的有______,既具有动能又具有重力势能的有 ____。(填序号)
(1)水平公路上行驶的汽车。
(2)空中停着的直升机。
(3)被起重机举起的集装箱。
(4)被运动员掷出在空中飞行的铅球。
(5)光滑水平面上匀速运动的小车。
(6)从枪膛里被射出的子弹。(1)(4)(5)(6) (2)(3)(4)(6) (4)(6)2.洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面。
在此过程中,它的动能将____ ,这是因为 ________。
3.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们的动能相等,那么___飞得快。
4.唐诗中有“黄河远上白云间”“不尽长江滚滚来”的诗句,这动人的诗句生动、形象地反映了这两条大河蕴藏了大量的____ 。 减小 洒水车的质量减小 燕子 机械能 6.绷床表演中演员从高空跳下落在绷床上,又被弹起,绷床的弹性势能最大的时刻是————————;演员的重力势能最大的时刻是 。实 践 1.调查建筑工地上通常有哪些安全警示牌?有什么理论依据?
2调查超市里通常有一些怎样的上发条的玩具汽车?其工作原理是什么? 动能和势能的转化1、摆锤向下摆动过程中,重力势能__,速度__,摆锤的动能__.
2、当摆锤向上转动过程中,速度__,摆锤的动能__,重力势能__.科学深究1.如图将摆锤拉到某一高度后放手,在摆锤摆动过程中,讨论摆锤具有的能及其转化。总结:变小变大 增大变小 减小 增大滚摆下降过程中,重力势能__,转速__,动能__。
当滚摆上升过程中,转速__,动能__,重力势能 __。2.滚摆实验分析讨论滚摆的动能和重力势能的变化。减小 增大变大变小变小 增大 (1)物体的动能和重力势能可以相互__。实验表明:转化(2)物体的动能和弹性势能也可以相互__。转化你能举例说明吗?若没有摩擦阻力,摆锤和滚摆将怎样运动?3.如果没有摩擦阻力,动能和势能在相互转化的过程中,___的总量保持不变。思考:机械能(1)撑杆跳高(2)水力发电站。说一说:它们的能量是如何转化的?你还能举出哪些实例说明动能与势能间相互转化的应用吗?如图所示的是一种锻炼身体用的玩具 , 叫做蹦蹦杆。杆下有一根弹簧 , 人站在横杆上 , 上下一蹦一跳 , 很长时间不会掉落下来。你能分析蹦蹦杆上下一蹦一跳时能量是如何转化的吗?讨论:
如P93图3-46所示,人造卫星沿椭圆轨道绕地球运动,
在近地点时速度较大,在远地点时,速度较小。那么,
卫星从近地点运动到远地点时的过程中,它的动能和势
能是如何变化的?1.人造地球卫星的运行轨道是椭圆的,在运行过程中发生重力势能与动能的相互转化。当卫星在近地点时,__能最小,__能最大;在远地点时, __能最大,__能最小。势动动势动能重力势能弹性势能势能机械能动能和势能的转化水电站人造卫星自我小结:今天我学到了什么?1、物体的动能和重力势能可以相互转化。2、物体的动能和弹性势能也可以相互转化。3、动能和势能可以相互转化,在相互转化过程
中,如果没有受到空气摩擦阻力,机械能的总量保持不变。 1、一架飞机在某灾区上空沿水平方向匀速飞行,同时向地面空投救灾物资。投下物资后飞机的动能和势能发生了怎样的变化?( )
A、动能不变,势能变小
B、动能变小,势能不变
C、动能和势能都变小
D、动能和势能都不变
2、自行车下坡时,不踩踏脚板,速度却越来越大,为什么?C势能转化成动能1.试分析下列几种情况下物体的机械能是如何变化的。
(1)光滑水平面上匀速滚动的小球。
(2)匀速下落的雨滴。
(3)起重机匀速提升的货物。
(4)沿不计一切阻力的光滑斜面自由下落的木块。课内练习2.2003年10月16日,“神舟五号”载人飞船成功返航,实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆后航天英雄杨利伟的 ( )
A、动能增加,重力势能减少
B.动能减少,重力势能减小
C、动能减少,重力势能不变
D.动能不变,重力势能减少
3.从同一高度,以大小相同的速度向不同方向抛出篮球和铅球,则抛出时,动能大的是___,重力势能大的是___。B铅球铅球3.如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐___,重力势能逐渐__。(填“增大”“减小”或“不变”) 减小增大4.在某次抗震救灾中,一架向某灾区空投物品的飞机在水平方向上匀速飞行,在空投前后飞机的动能将 __,势能 __,机械能 __。(填“变大”“变小”或“不变”)
5.体积相同的实心铁球和木球,铁球静放在水平桌面上,而木球从桌边由静止开始落向地面,则( )
A.铁球和木球的机械能始终相等
B.铁球和木球同在桌面上时,重力势能相等
C、铁球的重力势能始终大于木球的重力势能
D.铁球的动能始终大于木球的动能变小变小变小C[自我检测]1、下面哪个过程是动能转化为重力势能( )
A、钟表由拧紧的发条带动齿轮转动
B、张开的弓把箭射出
C、被风吹动的帆船在前进的过程中
D、向上抛出的石头,在上升的过程中
2、你在商场乘电梯匀速上升时,你所具有的( )
A、动能变小 B、机械能不变
C、重力势能变小 D、机械能变大
3、从山坡上滚下的石头越滚越快,它具有的( )
A、动能越来越小 B、弹性势能越来越小
C、重力势能越来越小 D、机械能越来越大DDC4、如图所示,是某城市地铁的设计方案图,进出站的
轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车
进站前关闭发动机,由于惯性冲上斜坡。则上坡时火车
的 能转化为 能。火车出站时下坡,则火车的
能转化为 能。
5、在一些大商场或肯德基等餐饮场所,经常可以看到一
种推开后能自动关闭的弹簧门,试从能量转化角度来说
明这一现象。推门时:动能转化为弹性势能关门时:弹性势能转化为动能动重力势重力势动如图所示的游戏就是一种蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上,另一端固定在高处,从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置,c点是游戏者所到达的最低点。对于游戏者离开跳台至最低点的过程,下列说法正确的是( )
A、游戏者的动能一直在增加
B、游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C、游戏者通过a点之后,绳子具有弹性势能
D、游戏者到c点时,他的动能为零在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三枚相同的铁钉被从空中静止释放的铁块撞击,陷入土块中的情况如图所示。
⑴在此实验中,我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能 的大小?
⑵若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是
hA hB;
⑶若A、C两铁块下落的高度相等,则两铁块质量的关系是 mA mB;
⑷实验得出的结论是:
物体重力势能的大小与 和 有关。你能说出关于音乐盒的能量的转化吗?◇首届校运会剪影◇3 .你看见过杂技里的绷床表演吗?演员从高处跳下落在绷床上,又被弹起。说明在这个过程中机械能的转化。 ABCO4、如图所示,绳的一端拴一小球,另一端系于固定点O处,用手将小球拉至A点放手,小球便会摆动起来,这说明可以互相___。小球从A运动至B的过程_ _能转化为_ _能;小球在_点时动能最大,在_点时动能最小。5、汽车匀速上坡过程中,动能__,重力势能__,机械能__。__转化势动BAC不变增大增大8、 __ __统称机械能。机械能的单位是__。动能和势能焦9.在平直的公路上甲、乙两辆质量相同的汽车由北向南行驶,但甲车上的司机却看到乙车向北行驶,可见甲车的动能____乙车所具有的动能(填大于、等于、小于)。 大于10、下列说法中,正确的有( )A、具有动能的物体一定具有势能;B、静止的物体也可能具有机械能;C、沿斜面上升的物体,既有动能也有势能;D、具有势能的物体不可能具有动能。BC