(共40张PPT)
机械能
科学浙教版 九年级上
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新知导入
你知道游乐园中的过山车为什么从高处滑下时, 它的运动速度不断增大，当它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来吗
原来这与物体的动能和势能有关。
今天我们学习最常见的能的形式——动能和势能
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新知讲解
一、动能
1、动能
在轨道上运动的过山车具有能量，物体由于运动而具有的能量叫做动能。
风力发电
流动的水、空气都能够推动发电机的叶轮转动，流水、风具有动能。
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新知讲解
飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车等物体，都具有动能。
即：一切做机械运动的物体都具有动能。
新知讲解
那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢？下面我们通过实验来探究一下。
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新知讲解
2、实验探究
实验器材：两个相同的木块、两个完全相同的钢球和一个质量较大的钢球、斜面轨道。
影响动能的大小因素
提出猜想：动能的大小与物体的质量和速度有关吗？
新知讲解
影响动能的大小因素视频
新知讲解
设计实验方案
思考1：在实验中如何体现钢球的动能大小？
动能大小
（转换法）
思考2：本实验采用的主要采用的研究方法是什么？
控制变量法
木块移动距离大小
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新知讲解
实验步骤：①、将木块放在水平面上，让质量相同的两个钢球由静止开始沿斜面向下运动。
②、比较木块被质量相同的钢球从不同高度处滚下撞击后，木块运动的距离，并说出实验现象和结论。
为什么让钢球从不同高度处滚下？
这样可以让钢球运动到斜面低端时获得不同的速度。
新知讲解
比较木块被钢球撞击的距离，得出实验结论。
实验现象：质量相同钢球位置越高，滚离斜面时，速度越大，木块被推得越远。
结论：在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。
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新知讲解
③、比较木块分别被质量不同的钢球从同一高度处滚下撞击后，木块运动的距离。并说出实验现象和结论。
为什么让钢球从同一高度处滚下？
新知讲解
实验现象：同一位置释放钢球，球质量越大，木块被推得越远。
比较木块被钢球撞击的距离，得出实验结论
结论：运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就越大。
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新知讲解
实验结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。即：一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。
你能总结出物体的动能与那些因素有关吗
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新知讲解
思考与讨论
1．下图中的汽车和摩托车，哪一个动能大？
80千米/时
80千米/时
图中汽车和摩托车速度相同，因为汽车的质量大所以动能大。
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新知讲解
2．在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？
在相同的高速公路上，不同车型的客车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。
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
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针对练习
D
练一练
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新知讲解
二、势能
思考讨论：为什么过山车能够从轨道的最高处飞驰而下？
因为其他机械装置把过山车拉到轨道最高处的过程中，给过山车储存了能量。
新知讲解
2012奥运会男子蹦床决赛
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新知讲解
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
1、重力势能
被举高的杠铃具有重力势能，当它下落时会将重力势能释放出来。
那么，重力势能的大小跟哪些因素有关呢？
新知讲解
高空坠物杀伤力惊人视频
从视频中，你能得出什么结论呢？
新知讲解
影响重力势能的大小因素。
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新知讲解
小球下落实验
实验器材：铝盘、细沙、米尺、金属小球
实验步骤：
1．在一个铝盘中放入约2 厘米厚的细沙；取出大小不同的金属小球。
活动
影响重力势能的大小因素
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新知讲解
3．把金属小球从沙中拿出，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
2．将一根米尺竖直立在细沙上，把金属小球拿到某一高度自由释放，如右图所示, 记录这一高度。
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新知讲解
4．抹平盘中的沙，分别从不同的高度自由释放同一个金属小球和从相同的高度自由释放不同质量的金属小球观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。
5．比较观察结果，被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的质量和下落的高度有什么关系？
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新知讲解
实验 物体 物体质量 高度 凹陷深度 势能
1 重球 相同
轻球
2 重球 高
重球 低
实验记录：
大
小
相同
大
大
小
小
深
浅
深
浅
实验结论：大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大.
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新知讲解
2、弹性势能
（1）物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
思考讨论：你知道什么是弹性形变吗？请举例说明。
物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变，如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。
如：拉长的弹簧，弯曲的钢锯条等。
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新知讲解
(2)弹性势能的大小与物体的形变程度有关。
张开的弓具有弹性势能，弓发生的形变越大箭射的越远，它具有的弹性势能就越大。
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新知讲解
发生形变的网球拍具有弹性势能，网球拍击打网球越用力，网球拍发生形变就越大，网球就会飞得越远，它具有的弹性势能就越大。
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新知讲解
发生形变的弹簧具有弹性势能，形变就越大，球就会飞得越远，它具有的弹性势能就越大。
结论：对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
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课堂练习
1. 如图所示,氦气球释放后,若它的运动可看成是匀速上升,则上升过程中氦气球的动能( ) (填“增大”“不变”或“减小”).
不变
2、随着我国经济的高速发展,城市建筑物越建越高,“高空坠物伤人”事件时有发生。原因是物体所处的高度越高,物体所具有的重力势能越( ) (填“大”或“小”)。
大
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课堂练习
3、关于重力势能,下列说法正确的是( ).
A. 离地面越高的物体重力势能越大
B. 质量越大的物体重力势能越大
C. 悬挂在顶棚上的电灯静止不动,它没有重力势能
D. 任何被举高的物体都具有重力势能
D
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课堂练习
4、下列关于弹性势能的说法中正确的是 ( )
A. 橡皮泥的形变越大,它具有的弹性势能越大
B. 弹簧的弹性越大,它具有的弹性势能越大
C. 弹簧越长,它具有的弹性势能越大
D. 对于给定的弹簧来说,它的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大
D
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拓展提高
1、过山车是一种惊险有趣的娱乐项目。游客坐在滑车上,从A点自由滑下,运动到B点停止。滑车在圆形轨道上滑行时,游客看到周围景物在旋转,是以—————————— 为参照物。滑车在B点的重力势能——————(填“大于”、“小于”或“等于”)滑车在A点的重力势能。
滑车(或自己)
小于
A
B
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拓展提高
2、司机开车上坡前，往往加大油门,以提高汽车的速度,
这是为了( ).
增大动能
B. 增大势能
C. 增大惯性
D. 减小阻力就越大。
A
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课堂总结
1、物体由于运动而具有的能量叫做动能。
一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。
3、物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
2、物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。
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板书设计
一、动能
1、物体由于运动而具有的能量叫做动能。
2、影响动能的大小因素:一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。
二、势能
1、重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
2、影响重力势能的大小因素
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大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大.
3、弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能；
板书设计
作业布置
1、预习第二课时动能和势能的转化。
2、做资料上动能和势能的有关练习。
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谢谢
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浙教版科学九年级上册《机械能》
第1课时教学设计
课题 机械能 单元 3 学科 科学 年级 九
学习目标 理解动能、重力势能的概念及影响它们大小的因素；能用实例说明物体的动能和势能；知道弹性势能；
重点 (1)、实验探究动能大小跟哪些因素有关。(2)、实验探究重力势能大小跟哪些因素有关。
难点 能用实例说明物体的动能和势能
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 你知道游乐园中的过山车为什么从高处滑下时, 它的运动速度不断增大，当它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来吗 教师总结：原来这与物体的动能和势能有关。今天我们学习最常见的能的形式——动能和势能 学生发表自己的看法 引出动能和势能
讲授新课 一、动能1、动能在轨道上运动的过山车具有能量，物体由于运动而具有的能量叫做动能。教师总结：流动的水、空气都能够推动发电机的叶轮转动，流水、风具有动能。教师总结：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车等物体，都具有动能。即：一切做机械运动的物体都具有动能。那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢？下面我们通过实验来探究一下。2、实验探究 影响动能的大小因素提出猜想：动能的大小与物体的质量和速度有关吗？实验器材：两个相同的木块、两个完全相同的钢球和一个质量较大的钢球、斜面轨道。设计实验方案思考1：在实验中如何体现钢球的动能大小？教师总结：动能大小可通过木块移动距离的大小来代替，采用的研究方法是转换法。思考2：本实验采用的主要采用的研究方法是什么？控制变量法实验步骤：①、将木块放在水平面上，让质量相同的两个钢球由静止开始沿斜面向下运动。②、比较木块被从不同高度处滚下的质量相同钢球撞击后运动的距离，并说出实验现象和结论。为什么让钢球从不同高度处滚下？这样可以让钢球运动到斜面低端时获得不同的速度。出示图片教师总结：实验现象：质量相同钢球位置越高，滚离斜面时，速度越大，木块被推得越远。结论：在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。③、比较木块分别被从同一高度处滚下的质量不同钢球撞击后运动的距离。并说出实验现象和结论。为什么让钢球从同一高度处滚下？这样可以让钢球运动到斜面低端时获得相同的速度。教师总结：思考与讨论1．下图中的汽车和摩托车，哪一个动能大？教师总结：图中汽车和摩托车速度相同，因为汽车的质量大所以动能大。2．在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？教师总结：在相同的高速公路上，不同车型的客车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。针对练习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答案： D二、势能思考讨论：为什么过山车能够从轨道的最高处飞驰而下？教师总结:因为其他机械装置把过山车拉到轨道最高处的过程中，给过山车储存了能量。1、重力势能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。被举高的杠铃具有重力势能，当它下落时会将重力势能释放出来。那么，重力势能的大小跟哪些因素有关呢？活动影响重力势能的大小因素实验器材：铝盘、细沙、米尺、金属小球实验步骤：1．在一个铝盘中放入约2 厘米厚的细沙；取出大小不同的金属小球。2．将一根米尺竖直立在细沙上，把金属小球拿到某一高度自由释放，如右图所示, 记录这一高度。3．把金属小球从沙中拿出，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。4．抹平盘中的沙，分别从不同的高度自由释放同一个金属小球和从相同的高度自由释放不同质量的金属小球观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。5．比较观察结果，被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的质量和下落的高度有什么关系？实验记录：实验物体物体质量高度凹陷深度势能1重球大相同深大轻球小相同浅小2重球相同高深大重球相同低浅小教师总结;做弹性势能。思考讨论：你知道什么是弹性形变吗？请举例说明。物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变，如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变。如：拉长的弹簧，弯曲的钢锯条等。(2)弹性势能的大小与物体的形变程度有关张开的弓具有弹性势能，弓发生的形变越大箭射的越远，它具有的弹性势能就越大。发生形变的网球拍具有弹性势能，网球拍击打网球越用力，网球拍发生形变就越大，网球就会飞得越远，它具有的弹性势能就越大。发生形变的弹簧具有弹性势能，形变就越大，球就会飞得越远，它具有的弹性势能就越大。结论：对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。课堂练习1. 如图所示,氦气球释放后,若它的运动可看成是匀速上升,则上升过程中氦气球的动能( ) (填“增大”“不变”或“减小”).答案：不变2、随着我国经济的高速发展,城市建筑物越建越高,“高空坠物伤人”事件时有发生。原因是物体所处的高度越高,物体所具有的重力势能越( ) (填“大”或“小”)。答案：大3、关于重力势能,下列说法正确的是( ). A. 离地面越高的物体重力势能越大 B. 质量越大的物体重力势能越大 C. 悬挂在顶棚上的电灯静止不动,它没有重力势能 D. 任何被举高的物体都具有重力势能 答案：D4、下列关于弹性势能的说法中正确的是 ( )A. 橡皮泥的形变越大,它具有的弹性势能越大 B. 弹簧的弹性越大,它具有的弹性势能越大 C. 弹簧越长,它具有的弹性势能越大 D. 对于给定的弹簧来说,它的弹性形变越大,它具有的弹性势能越大答案：D拓展提高1、过山车是一种惊险有趣的娱乐项目。游客坐在滑车上,从A点自由滑下,运动到B点停止。滑车在圆形轨道上滑行时,游客看到周围景物在旋转,是以—————————— 为参照物。滑车在B点的重力势能——————(填“大于”、“小于”或“等于”)滑车在A点的重力势能。答案：滑车(或自己) 小于2、司机开车上坡前，往往加大油门,以提高汽车的速度,这是为了( ).增大动能 B. 增大势能 C. 增大惯性 D. 减小阻力答案： A 学生看风力发电的图片学生观看图片：飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车学生观看视频雪崩的威力学生阅读课文思考讨论观看实验视频学生回答学生回答学生动手实验。学生思考讨论比较木块被钢球撞击的距离，得出实验结论。学生讨论回答学生讨论总结学生讨论回答学生讨论回答学生练习观察图片：过山车并讨论回答2012奥运会男子蹦床决赛学生观察被举高的杠铃图片观看视频高空坠物杀伤力惊人视频及其解释影响重力势能的大小因素。视频学生动手实验学生记录实验结果分析记录表总结实验结论学生思考讨论学生观察图片张开的弓观察发生形变的网球拍图片发生形变的弹簧学生练习 为后面的结论做铺垫：一切做机械运动的物体都具有动能用生活中的例子，激发学生学习兴趣为实验的进行做铺垫帮助实验操作为实验的顺利进行做铺垫锻炼学生的动手以及观察能力帮助学生理解实验锻炼学生的总结能力锻炼学生的动手以及观察能力。帮助学生理解实验锻炼学生的总结能力和语言表达能力让学生掌握：一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。巩固所学知识为理解势能做铺垫体会势能理解重力势能的概念体会重力势能概念为实验的顺利进行做铺垫锻炼学生的动手能力锻炼学生的总结能力锻炼学生的总结能力理解什么是弹性形变理解弹性势能的大小与物体的形变程度有关巩固所学知识
课堂小结 1、物体由于运动而具有的能量叫做动能。一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。2、物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。物体的质量越大，被举得越高，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能叫做弹性势能。对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书 机械能一、动能1、物体由于运动而具有的能量叫做动能。2、影响动能的大小因素一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。二、势能1、重力势能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。2、影响重力势能的大小因素大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大.2、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。对同一个物体，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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《机械能》第1课时练习
选择题
1. 下列说法中正确的是 ( )
A. 速度快的汽车,它的动能一定大
B. 两个物体,其中高度高的那个物体重力势能大
C. 放在桌上的弹簧一定具有弹性势能
D. 在平直公路上匀速行驶的汽车,它的动能没有发生变化
2．小明用图示装置探究“动能大小与速度的关系”.下列说法正确的是
A. 改变小车质量多次进行试验
B. 实验中要尽量保持水平面光滑
C. 让同一小车从同一高处由静止开始下滑
D. 用木块移动的距离来比较小车动能的大小
3．过山车是一种惊险有趣的娱乐项目。游客坐在滑车上,从A点自由滑下,运动到B点停止。滑车在圆形轨道上滑行时,游客看到周围景物在旋转,是以 为参照物。滑车在B点的重力势能 (填“大于”、“小于”或“等于”)滑车在A点的重力势能。
4．关于动能,下列说法正确的是( ).
A. 运动的物体一定只具有动能 B. 速度越大的物体,动能越大
C. 汽车的动能一定比自行车的动能大 D. 物体由于运动而具有的能叫动能
5．下列物体具有弹性势能的是 ( )
A. 在水平公路上行驶的小轿车 B. 悬挂在天花板上的电灯
C. 被拉开的弹弓 D. 在空中飞行的飞机
6．如图所示,小车沿斜面匀速向下运动,在此过程中,小车的动能( ).
A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
7．高空抛物是极不文明的行为,会造成很大的危害。因为高处的物体具有较大的 ( )
A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 体积 D. 重力
8．质量相等、半径相同的铅球、铁球和铝球,放在同一水平桌面上,它们具有的势能是( ).
A. 铅球最大 B. 铁球最大
C. 铝球最大 D. 一样大
二、填空题
9. 唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句,这动人的诗句生动形象地反映了长江蕴藏了大量的（ ）能。
10．下表给出了一头牛慢行和一名中学生百米赛跑时的一些数据。
物体 质量m/kg 速度v(m·s-1) 动能E/J
牛 约600 约0.5 约75
中学生 约50 约6 约900
分析以上数据,可以看出,对物体的动能大小影响较大的因素是 。你这样判断的依据是 。
11．装满水的洒水车,在平直的马路上一边洒水,一边匀速前行。在它洒水的过程中,洒水车的动能将（ ）(填“增大”“减小”或“不变”)。
三、解答题
12．如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。
该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体 的关系(物体A、B质量不变)。
(2)该实验中所探究物体的动能是指物体 (填“A”或“B”)的动能。
(3)该实验物体动能的大小是通过 来反映的。
(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,它是通过 (填“高度”或“质量”)来改变的。
(5)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得结论 。
(6)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面 高度由静止滚下,并观察记录。
《机械能》答案
一、选择题
1、【答案】D
2、【答案】D
【解析】探究“动能大小与速度的关系”，应保持质量一定，故A错误。
实验中水平面不能是绝对光滑的，这样物体将不会停下来，无法正确反映动能的大小，故B错误。
让同一小车从不同高处由静止开始下滑，到达斜面底部具有不同的速度，故C错误。
D.在该实验中我们用到了转换法，即将小车动能的大小转化为其对木块做功的多少来比较，即小车推动木块越远，其对木块所做的功就越多，其具有的动能就越大，反之就越少。故D正确为答案。
3、【答案】滑车(或自己) 小于
【解析】本题考查机械运动及机械能。周围景物相对于过山车是运动的,因此是以过山车(或滑车、自己)为参照物。滑车在B点的高度低于A点的高度,质量相等,故B点的重力势能较小。
4、【答案】D
【解析】运动的物体如果在高处就即有动能又有势能,A错;速度大的物体,如果质量很小,动能不一定大,B错;汽车如果不动,而自行车运动,自行车比汽车的动能大,C错;D正确.
5、【答案】C
【解析】本题考查弹性势能的应用,难度较小。在水平公路上行驶的小轿车具有动能,A错误;悬挂在天花板上的电灯具有重力势能,B错误;被拉开的弹弓发生弹性形变具有弹性势能,C正确;在空中飞行的飞机具有动能和重力势能,D错误。.
6、【答案】 C
【解析】 小车匀速下滑,动能不变,C正确.
7、【答案】B
8、【答案】 D
【解析】三球质量相等,半径相同,在同一水平桌面上,高庋相同,重力势能相同,D正确
二、填空题
9、【答案】动
10、【答案】速度;中学生的质量是牛的1/12,而速度是牛的12倍,此时中学生的动能反而是牛的12倍,所以速度对动能的影响大。
11、【答案】减小
三、解答题
12、(1)【答案】速度
【解析】物体动能的大小与质量和速度两个因素有关,故研究时用到控制变量法,即控制一个量不变研究另一个量与动能的关系,因保持物体A、B质量不变,故该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体速度的关系;
(2)【答案】A
【解析】因研究的对象是物体A,物体B是利用转换法把物体A的动能转换成B运动的距离,故探究物体的动能是指物体A的动能;
(3)【答案】B被撞的距离大小
【解析】利用转换法把物体A的动能大小通过B被撞的距离大小来反映的;
(4)【答案】高度
【解析】从斜面上滚下的同一物体,高度不同,到达水平面时的速度不同,故物体A与物体B即将碰撞时的速度是通过下滑时的高度来改变的;
(5)【答案】当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大
【解析】同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,说明A与B碰撞时的速度越大,动能越大,故可得出结论:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大;
(6) 相同
【解析】若研究动能与质量的关系时,需控制速度大小相同,即用不同质量的物体从斜面的相同高度由静止滚下。
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