第3节 动能和势能
1.了解能量的初步概念。
2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3.知道什么是势能及影响势能大小的因素。
探究动能大小与什么因素有关
●自主预习:
阅读课本第67面、68面和69面内容,完成下面问题:
1.一个物体能够做功,这个物体就具有 能量 ;一个物体能够做的功越多,表示这个物体的 能量 越大。
2.列举有能量的物体: 被拦河大坝拦住的河水、从山上流下的瀑布 。
3.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。
●小组讨论:
现象:
1.静止的子弹没有杀伤力,而高速射出的子弹具有很大的杀伤力;
2.你能用手接住一飞来的乒乓球,但你不敢也不能用手直接接住一个飞来的铅球。
探究:影响动能的大小与什么因素有关
观察: 出示斜槽,并演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。
猜想:动能的大小与物体的 速度 有关, 速度 越大,物体的动能越大。
动能的大小与物体的 质量 有关, 质量 越大,物体的动能越大。
实验:①将 同一 钢球,从斜面 不同 高度滚下,观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离大的,说明钢球对木块做的功 越多 ,钢球的动能 越大 。实验说明:从不同高度滚下的钢球,具有不同的 动 能。进一步说明: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。
②换用 不同质量 的钢球,从 同一 高度让其滚下,让学生观察钢球推动木块的距离。从而得出结论:运动物体的 质量 越大,动能就越 大 。
结论:影响动能大小的因素: 速度 和 质量 。在质量相同时,物体的速度越 大 ,动能越 大 ;在速度相同时,物体的质量越 大 ,动能越 大 。
问题:
1.让学生分析碰撞过程中,你是如何判断钢球做没做功?试验中怎样比较动能的大小?
2.在研究动能大小与速度关系时为什么要用同一个铁球?
3.在研究动能大小与质量关系时为什么要让大小不同的铁球从同一高度滚下?
●教师点拨:
1.利用木块被推动的距离表示钢球动能的大小运用的是转换法;
2.此实验还运用到控制变量法。
●跟踪练习:
1.距CCTV报道:今年5月29日,在高速公路上驾驶客车的司机吴斌,被前方突然飞来一小物块击破挡风玻璃后击中腹部.他整个肝脏破裂,却以超人的意志力忍着剧痛,完成了靠边停车等保障安全的一系列动作,保证了25名乘客安全,自己却献出了宝贵的生命.飞来的物块使吴师傅致命的主要原因,是因为它具有( A )
A.较大的动能 B.较大的势能 C.较大的密度 D.较大的硬度
2. 一跳伞运动员跳离飞机,当降落伞张开后,他将匀速下降,此时他的重力势能将减小,他的动能将不变?。(选填“增大”、“减小”、“不变”)
3.图示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下:
I.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题:
(1)步骤I是为了研究动能大小与 速度 的关系。
(2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与 质量 的关系。
(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球 速度 的大小,木块的作用是为了比较钢球 动能 的大小。
认识势能并探究重力势能和弹性势能大小与什么因素有关
●自主预习:
阅读课本第69面内容,完成下面问题:
1.物体由于 被举高 而具有的能叫重力势能;
2.物体由于 发生弹性形变 而具有的能叫弹性势能;
3. 重力 势能和 弹性 势能统称势能。
4.动能和势能的单位和 功 的单位一样,都是 J 。
●小组讨论:
分组设计实验:探究重力势能和弹性势能的大小分别与什么因素有关?
猜想:
实验步骤:
实验结论:
教师点拨:
动能势能影响因素
动能
势能
重力势能
弹性势能
产生原因
物体运动
物质被举高
物质发生弹性形变
影响因素
物体质量:大而大
运动速度:大而大
物体质量:大而大
被举高度:大而大
发生弹性形变的程度:大而大
●跟踪练习:
1.下列各物体具有什么形式的势能:
A,被举高的铁锤 重力势能
B、被拉长的弹簧 弹性势能
C、被拉弯的弓 弹性势能
D、被水库蓄的水 重力势能
E、空中飞行的鸟 动能和重力势能
F、云彩中的小冰粒 重力势能
2、如图是固定在水平桌面上的圆弧轨道,将一小球由轨道的P点自由释放,滚动到Q点。在此过程中,动能先变 大 后变小 ,重力势能 先变小后变大 。
3.小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度);如图所示,将同一个弹簧压缩不同(选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块移动距离的大小,从而比较弹性势能的大小。(2)若水平面绝对光滑,本实验将不能(选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了.你认为小明的观点是的错误(选填“正确”或“错误”),理由是木块克服摩擦力做功,机械能转化为内能。
教学至此,敬请使用学案当堂训练部分.
第十章 浮力
第1节 浮力
01 知识管理
1.浮力
概 念:浸在液体中的物体受到向①________的力,这个力叫做浮力.
施力物体:②________.
说 明:浸在气体中的物体也受到向上的浮力,施力物体是气体.
2.浮力产生的原因
原 因:浸在液体中的物体,其上、下表面受到液体对它的压力①________,这就是浮力产生的原因.
大 小:用F1、F2分别表示物体上、下表面受到的液体压力,则F浮=②________.
3.称重法测浮力
方 法:先在空气中用弹簧测力计测出物体重力G,再把物体浸在液体中读出弹簧测力计的示数F,则物体所受的浮力F浮=________.
4.决定浮力大小的因素
影响因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟①______________________和②____________有关.物体浸在液体中的体积越大、液体密度越大,物体所受浮力就③________.
探究方法:影响浮力大小的因素有多个,所以应采用④________法来进行探究.
注 意:浸在液体中的物体所受浮力大小取决于液体的密度和物体浸在液体中的体积,而与物体的密度、物体的体积、物体的形状、浸没在液体中的深度等因素均无关.
02 基础题
1.下列物体没有受到浮力作用的是( )
A.在水中嬉戏的小鸭 B.在蓝天飞翔的老鹰
C.在深海潜游的鲸鱼 D.深入河底的桥墩
2.(2016·漳州)一物体在弹簧测力计下,示数为8 N,当它浸入水中时,示数为3 N,此时物体所受的浮力为( )
A.3 N B.5 N C.8 N D.11 N
3.(2017·云南)潜水员逐渐从水里浮出水面的过程中,他受到的浮力( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.始终不变 D.先增大后不变
4.(R教材P52T3变式)(2017·内江)如图所示,是物体浸入水中前后弹簧测力计示数的示意图.由此可知,物体的质量为________kg,物体受到的浮力为________N.
5.(R教材P52T4变式)(2017·益阳)如图所示,将一长方体物体浸没在装有足够深水的容器中恰好处于静止状态,它的上表面受到的压力为1.8 N,下表面受到的压力为3 N,则该物体受到的浮力大小为________N;如将物体再下沉5 cm,则它受到的浮力大小为________N.
6.(2017·邵阳)在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们先提出了如下的猜想:
猜想A:可能与物体浸没在液体中的深度有关.
猜想B:可能与液体的密度有关.
猜想C:可能与物体浸在液体中的体积有关.
为了验证上述猜想,同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验.
(1)通过实验a和c,可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是________N.
(2)通过分析比较所有实验,可以验证猜想________(填“A”“B”或“C”)是错误的,而其他猜想是正确的.
(3)该实验探究主要运用的科学探究方法是____________________.
03 中档题
7.以下说法错误的是( )
A.在海里游泳的人受到海水对他的浮力
B.在空中漂浮的氢气球受到空气对它的浮力
C.将一石块扔到水中,在其下沉过程中不受浮力
D.在水中升起的木块受到浮力
8.图中的实验操作中,可探究“浮力的大小与液体密度是否有关”的操作是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
9.某地在江面上修建一座大桥,如图中甲是使用吊车向江底投放长方形石料的示意图.在整个投放过程中,石料以恒定速度下降.乙是钢绳的拉力F随时间t变化的图象(从开始投放到石料刚好接触江底前).t=0时刻吊车开始下放石料,忽略水的摩擦阻力.则下列说法错误的是( )
A.石料在t=20 s时开始浸入水中
B.石料的重力是1 400 N
C.石料受到的浮力始终是500 N
D.石料完全浸没后钢绳的拉力为900 N
10.如图所示,在研究浮力大小与哪些因素有关时,某同学将一个空易拉罐开口向上,缓缓压入到盛水的烧杯中,在这个过程中,手用的力越来越大,这说明________________________.
11.如图所示,怀丙把装满土的船驶入河中,把绳索的一端拴在船上,另一端系在铁牛上,然后让人把船上的土移走,结果船在水中越浮越高,铁牛也被慢慢地从淤泥中提起,被船拖向岸边.则船在向上浮起的过程中,所受浮力________;铁牛被拖向岸边的过程中,所受的浮力________.(填“变大”“不变”或“变小”)
12.(2017·岳阳)下图是探究“影响浮力大小的因素”的实验过程及数据.
(1)如图甲,物体重________N.
(2)如图乙,把物体浸没在水中时,弹簧测力计的示数为3.2 N,物体所受浮力大小为________N.
(3)分析甲、乙、丙三图所示实验数据可得:物体所受浮力的大小与____________有关.
(4)若要探究物体所受浮力大小与物体的密度是否有关,应选择图中________(填字母)两个物体,并将它们浸没在同种液体中,测出其所受浮力的大小来进行比较.
04 拓展题
13.如图所示,a、b为制作容器时留下的一些凸起.向容器中注水,使a、b都在容器的水面以下,则下列说法中正确的是( )
A.a受浮力,b不受浮力
B.a不受浮力,b受浮力
C.a、b都受浮力
D.a、b都不受浮力
14.(2017·常德)质量为80 g的木块静止在如图的水面上,下列说法正确的是( )
A.木块所受浮力方向为F1所示
B.木块所受浮力方向为F2所示
C.木块所受浮力大小为8 N
D.木块所受的浮力大于重力
参考答案
第十章 浮力
第1节 浮力
知识管理
1.①上 ②液体 2.①不同 ②F2-F1 3.G-F 4.①物体浸在液体中的体积 ②液体的密度 ③越大 ④控制变量
基础题
1.D 2.B 3.B 4.0.4 1 5.1.2 1.2 6.(1)2 (2)A (3)控制变量法
中档题
7.C 8.D 9.C 10.物体浸入液体中的体积越大,受到的浮力越大 11.变小 不变 12.(1)4.2 (2)1 (3)液体的密度 (4)C、D
拓展题
13.A 14.A