(共33张PPT)
机械功与机械能
?
第十一章
11．4 认识动能和势能（一）
课前学案
................
课后练案
................
课堂导案
................
拓展提升
................
随堂检测
................
1
2
4
5
3
课前学案
1．物理能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有_______或_______
，物体能够做的功越多，它具有的_______就越多．国际单位制中，能的单位是_______
．
能
能量
能量
焦(J)
课前学案
2．物体由于_______具有的能叫动能．它的大小跟_______和_______有关．
运动
质量
速度
被举高
质量
高度
3．物体由于_________具有的能叫重力势能．它的大小跟_______和_______有关．
课前学案
4．物体由于发生__________具有的能叫弹性势能，它的弹性越强，形变越大，弹性势能越______
．
弹性形变
势能
大
5．重力势能和弹性势能统称为_______.
课堂导案
知识点1：动能及影响因素
【例1】“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置如下图所示，小明同学让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，观察木块B被撞击后移动的距离s.回答下列问题：
课堂导案
（1）小明同学在研究动能大小跟_______的关系，实验中他控制了钢球的_______不变，这种研究方法叫____________
法；
速度
质量
控制变量
增大
（2）钢球沿斜面滚下过程中，动能_______（选填“增大”“减小”或“不变”）；
课堂导案
（3）观察木块被撞击后移动距离的长短，是为了判断________________
；若水平面绝对光滑，本实验将_______（选填“能”或“不能”）达到探究目的．
钢球的动能大小
不能
课堂导案
【点拨】研究动能和质量、速度关系的时候，要采用控制变量法．改变速度的方法是让小球从斜面的不同高度由静止自由滚下．动能的大小是通过观察木块移动的距离知道，这种方法叫转换法．
课堂导案
1．在初中物理的科学探究实验中，当要研究的物理量与多个因素有关时，通常要采用__________
法．例如：在如更下图所示探究物体动能大小与物体的质量、速度关系时．
控制变量
课堂导案
（1）在探究动能与速度的关系时，要保持小球的______不变，让小球从______（选填“相同”或“不同”）的高度滚下，以不同的速度推动木块移动．
质量
不同
课堂导案
（2）在探究动能与物体质量的关系时，要保持______相同，就是让______不同的小球从________________滚下．
速度
质量
斜面同一高度
课堂导案
知识点2：势能及影响因素
【例2】某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关．于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B球质量为2m，让A、B两球从距沙表面高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，
课堂导案
D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）.实验测得A、B两球陷入沙坑深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙坑深度均为h3，且h1＜h2＜h3.
课堂导案
（1）本实验中，铅球的重力势能大小是通过___________________
来反映的；
铅球陷入沙坑深度
当高度相同时，
物体质量越大，重力势能越大
（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：________________________________________
；
课堂导案
（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙坑深度更大，由此可得出结论：__________________________________________________________；
当质量相同时，物体高度越大，重力势能
当质量相同时，
越大
课堂导案
（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙坑深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径______（选填：“有关”或“无关”）.
无关
课堂导案
【点拨】研究重力势能和质量、高度关系的时候，要采用控制变量法．重力势能的大小是通过观察小球陷入沙中的深度来判断，这种方法叫转换法．
课堂导案
2．同学们所用的笔，有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧（如下图所示）.小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏．结果发现小军的笔弹得高一些，小文分析：笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关，那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢？
课堂导案
小文猜想：
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关；
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关．
课后练案
小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块，在同一水平面上进行了如图2所示的实验，此实验是为了验证猜想______，实验中弹性势能的大小是通过_____________________________来体现的．
①
轻木块在水平面上移动
的距离
随堂检测
1．从飞机空投的救灾物资在下落过程中，逐渐减小的物理量是（ ）
A．重力势能
B．动能
C．重力
D．质量
A
随堂检测
2．小红同学猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关，于是设计了如下图甲、乙所示的实验，探究动能的大小与哪些因素有关．
①让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动，然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静置，如图甲所示．
②让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处开始向下运动，然后与放在水平面上的
随堂检测
纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示．已知不同质量的两个小球从同一高度滚下到达水平面时，具有相同的速度．上述甲、乙两组试验中：
随堂检测
一是__________法，二是__________；
控制变量
转换法
（1）本实验运用了两种研究方法：
（2）选用图甲探究的是动能与速度的关系，得出的结论____________________________________
；
质量相同时，物体速度
越大，动能越大
（3）选用图乙探究的是动能与质量的关系，得出的结论_____________________________________.
速度相同时，物体质量
越大，动能越大
课后练案
1．探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究．将光滑水平面与光滑斜面连接，如右下图．
课后练案
①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中．更换B斜面，重复实验．
②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤．
③换用不同弹簧，重复实验①步骤．
课后练案
实验
序号
弹簧
弹簧长
度/厘米
弹簧
材料
压缩量
/厘米
小球在斜面
A上高度/米
小球在斜面
B上高度/米
1
甲
20
合金1
2
0.18
0.18
2
甲
20
合金1
3
0.40
0.40
3
乙
20
合金2
2
0.22
0.22
4
丙
30
合金1
2
0.12
0.12
5
丁
30
合金2
2
0.15
0.15
课后练案
（1）实验中，通过观察___________________判断弹簧弹性势能的大小．
小球滚上斜面的高度
1、2
材料、长度
（2）比较_______（选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关．
（3）由实验结果可知，弹簧的弹性势能大小还与弹簧的_____________有关．
拓展提升
2．为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如右图甲、乙、丙所示的探究实验，将A、B、C三个小球先后从同一装置，高度分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB），推动小木块运动一段距离后静止，请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行解答：
拓展提升
（1）用来研究超速安全隐患时，需要控制的变量是________
，实验时应选择________两个图所示实验进行比较；
质量
甲乙
拓展提升
（2）用来研究超载安全隐患时，应选择_______
两个图所示实验进行比较，通过这个实验得到的结论是_______________________________________
．
甲丙
物体质量越大，动能越大
当速度相同时，
感谢聆听(共29张PPT)
机械功与机械能
?
第十一章
11．4 认识动能和势能（二）
课前学案
................
课后练案
................
课堂导案
................
拓展提升
................
随堂检测
................
1
2
4
5
3
课前学案
1．动能和势能统称_________．动能和势能可以相互________
．
机械能
转化
重力势
动
2．雨滴从高空自由落下，_________
能转化为_______
能．
课堂导案
知识点1：动能和势能的转化
【例1】下列物体在运动过程中，动能转化为势能的是（ ）
A．汽车沿斜坡向下运动
B．汽车在水平公路上匀速行驶
C．投篮时，篮球向下运动过程中
D．荡秋千时，秋千上升过程中
D
课堂导案
【点拨】动能大小与质量和速度都有关，重力势能大小与质量和高度都有关，弹性势能大小与弹性强度和形变程度有关．动能和重力势能可以相互转化，动能和弹性势能可以相互转化．
课堂导案
1．“歼15”舰载机从3
000
m高空匀速降落到“辽宁号”航空母舰的过程中（ ）
A．动能减少，重力势能减少
B．动能不变，重力势能减少
C．动能增加，重力势能减少
D．动能不变，机械能不变
B
课堂导案
2．人造地球卫星在大气层外运行，不受空气阻力．当它从远地点向近地点运动的过程中，_________能转化为______能．
重力势
动
课堂导案
知识点2：机械能
【例2】如右图所示，滑板运动员从高处平台的末端水平飞出，落在水平地面上若不计空气的阻力，则运动员在下落过程中（ ）
A．重力势能转化为动能，机械能增大
B．重力势能转化为动能，机械能不变
C．动能转化为重力势能，机械能增大
D．动能转化为重力势能，机械能减小
B
课堂导案
【点拨】动能和势能统称为机械能，即机械能＝动能＋势能．在动能和势能的转化过程中，如果没有摩擦，则机械能总量保持不变，也叫机械能守恒；如果有摩擦，则机械能总量会减少，因为克服摩擦做功，会将机械能转化为内能．
课堂导案
3．如下图所示，小朋友沿着匀速下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．他受到的重力不做功
B．他的重力势能减少
C．他的动能增加
D．他的机械能不变
B
课堂导案
4．如上图所示，在歼20飞机加速向上运动的过程中，对于飞行员的能量分析，下列说法正确的是（ ）
A．动能增加，重力势能不变
B．动能不变，重力势能增加
C．机械能总量不变
D．机械能总量增加
D
随堂检测
1．12月2日嫦娥三号发射升空，12月14日嫦娥三号探测器在月球表面成功软着陆，下列说法正确的是（ ）
A．嫦娥三号升空时动能不变，重力势能增加，机械能增加
B．嫦娥三号沿椭圆轨道绕地球飞行，在近地点时动能最大，在远地点时势能最大
C．嫦娥三号沿椭圆轨道绕月球飞行，从近月点向远月点运动时势能转化为动能
D．嫦娥三号探测器接近月面减速下降时，机械能不变
B
随堂检测
2．跳伞运动员在空中匀速下落的过程中（ ）
A．动能一定增大
B．机械能一定不变
C．重力势能一定减小
D．机械能一定增加
C
随堂检测
3．如下图所示，已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的，有一近地点和远地点，下面关于卫星的说法正确的是（ ）
A．当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大
B．当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大
C．当卫星在远地点时，动能最大，重力势能最小
D．当卫星在近地点时，动能最小，重力势能最大
A
随堂检测
4．草原发生大面积蝗灾时，农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫．当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（ ）
A．动能不变，势能不变
B．动能减少，势能增加
C．动能增加，势能减少
D．动能减少，势能减少
D
随堂检测
5．小明斜向上抛出一个小球，下列说法中正确的是（不计空气阻力）（ ）
A．小明在投掷过程中不做功
B．铅球上升过程，重力势能减小，动能增加
C．铅球出手时重力势能最大
D．铅球出手后机械能不变
D
随堂检测
6．如上图所示，捻动滚摆的轴使其升高后释放，观察滚摆运动过程，长时间后滚摆会停止上下摆动．从能量角度对其分析，下列说法不正确的是（ ）
A．滚摆沿着悬线向下运动时，重力势能减小，动能增加
B．滚摆到最低点后又上升，动能转化为重力势能C．滚摆整个运动过程中，机械能守恒
D．滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明滚摆具有的机械能减小
C
随堂检测
7．一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业．该洒水车在洒水的过程中，机械能_______．（选填“增大”“减小”或“不变”）.
减小
随堂检测
8．许多交通事故是由于超速造成的．快速行驶的汽车刹车时，由于________要保持原来的运动状态，不能及时停下而发生交通事故；汽车速度越大动能越______（选填“大”或“小”），出事故时破坏越严重．
惯性
大
课后练案
1．如下图所示，小伟在玩蹦蹦杆，蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中，小伟的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（ ）
A．重力势能减小，弹性势能增大
B．重力势能增大，弹性势能减小
C．重力势能减小，弹性势能减小
D．重力势能增大，弹性势能增大
B
课后练案
2．如上图所示，一个物体沿粗糙的斜面匀速下滑，下滑过程中，下列判断正确的是（ ）
A．物体的动能不变，机械能不变
B．物体的重力势能减小，机械能减小
C．物体的动能转化为重力势能
D．物体的重力势能转化为动能
B
课后练案
3．如上图所示是投掷铅球的场景．下列说法中不正确的是（ ）
A．铅球离开手后能继续运动是因为具有惯性
B．铅球在空中下落过程中重力势能不断增大
C．铅球在空中运动时，运动状态不断改变
D．铅球在地上越滚越慢，是因为受到了摩擦阻力的作用
B
课后练案
4．如下图所示，篮球撞击到地面时发生弹性形变，产生________（选填“弹力”“重力”或“摩擦力”），这个过程中，篮球的动能转化为__________能．（不考虑机械能的损失）
弹力
弹性势
课后练案
5．如上图所示，在毽子被踢出后竖直上升的过程中，它的动能_______，重力势能_______
（选填“增大”“减小”或“不变”）.
减小
增大
课后练案
6．巴西世界杯足球赛正在火热地进行中．如上图所示是某球员传球时足球的一段运动轨迹，其中A点的重力势能_______（选填“大于”“小于”或“等于”）B点的重力势能．若不计空气阻力，足球在下落的过程中，重力势能转化为______能．
小于
动
课后练案
7．如上图所示，小明将篮球向篮框抛出，说明力可以改变物体的___________
；球离手后，由于________继续向上运动；球在上升的过程中，动能转化为_________
能．
运动状态
惯性
重力势
拓展提升
8．一物体在空气中沿竖直方向运动，运动过程中只受重力和空气阻力的作用．则该物体的（ ）
A．动能可能不变
B．势能可能不变
C．机械能一定不变
D．机械能可能不变
A
拓展提升
9．如下图所示，足球以初速度沿着凹凸不平的草地从a运动到d.下列分析正确的是（ ）
A．在b、d两点动能相等
B．在a、d两点机械能相等
C．从b到c的过程机械能减少
D．从c到d的过程重力势能减少
C
感谢聆听
