沪粤九年级上册物理 第十一章 第四节 认识动能和势能——动能和势能 导学案

第四节
认识动能和势能
——动能和势能
【学习目标】
1、
能通过实例从做功的角度来描述能量。记住能量的单位
2、
能通过实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能运用其解释相关的现象
3、
能通过实验探究，了解动能、势能的大小跟哪些因素有关
4、
具有从能量的角度分析物理问题的意识
【学习重点】探究影响动能和势能大小的因素
【学习难点】探究影响动能和势能大小的因素
【自主学习】
知识点1．能
1.
能量（能）：物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有
，或
。
2.能量的单位与功的单位
，也是
。
3.一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越
。
知识点2．动能
1.运动的钢球撞到木块上，能把木块撞走，运动的钢球对木块做了功。物体由于
而具有的能，叫做动能。
2.探究物体的动能跟哪些因素有关
（1）猜想：物体的运动可能跟物体的
和
有关。
（2）研究问题的方法：如果我们研究的问题可能跟多个因素有关，为了将复杂的问题简单化，我们只让其中的一个因素改变，而控制其余因素都保持不变，这种方法叫做
法。
（3）演示实验：
①如图1所示，比较图甲、图乙可得出结
论：在
相同的条件下，
越
大，动能越
。
②比较图甲、图丙可得出结论：在
相同的条件下，
越大，
动能越
。
3.结论：物体的动能跟
和
有关；物体的
越大，
越大，它的动能越
。
知识点3．重力势能
1.重力势能：物理学中把
具有的能，
叫做重力势能。
2.探究重力势能的大小与什么因素有关
（1）如图2甲、乙所示，打桩机在工作时，对于相同的桩，对于相同的重锤，当重锤升得越高时，自由落下时桩就陷得越
。可以得出结论：
在
相同的条件下，高度越高，物体的重力势能就越
。
（2）如图乙、丙所示，在高度相同的条件下，当重锤的质量越大时，自由落下时桩就陷得越
。可以得出结论：
在
相同的条件下，质量越大时，物体的重力势能就越
。
综合而言：物体的重力势能跟
和
有关；物体的位置
，
质量
，它的重力势能就越大
知识点4．弹性势能
1.物体由于发生
而具有的能叫做弹性势能。
2.物体的弹性势能只跟
有关；弹性物体的
弹性
，物体的弹性势能越
。
【典型例题】
1、如图所示，光滑轨道MNP固定在竖直平面内，NP段水平。一小球从M点由静止释放运动到P点的过程中，动能、势能的变化情况是(
)
A．M到N的过程，势能不变
B．M到N的过程，动能减小
C．N和P的过程，势能增大
D．N到P的过程，动能不变
2、图中属于势能逐渐变大的一组是(
)
A．①②　
B．①③
C．②④　
D．③④
3、如图所示，钢球从高h处的斜槽上由静止滚下，在水平面上运动，运动的钢球A碰上木块B后，能将B撞出一段距离s。再让同一钢球从高1.5h处由静止滚下，重复第一次实验。实验表明：质量相同时，钢球的速度越　　，木块B被撞得越远。在两次实验中木块移动时受到的摩擦力分别为fh、f1.5h，则fh　
　f1.5h(填“＞”“＝”或“＜”)。
4、物体由于　
　而具有的能，叫做运动。在“探究物体的动能与那些因素有关”的实验中，小明提出如下猜想：
A．物体的动能可能与物体的质量有关；
B．物体的动能可能与物体的速度有关。
设计以下探究实验：让质量为m的小球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。运动的小球碰上水平面上静止的木块后，能将木块撞出一段距离s。实验过程如图甲、乙、丙所示。图中m1＜m2、s1＜s2＜s3、h1＜h2，水平面上所用的木块是同一木块。
（1）通过观察比较　
　就可以反映小球动能的大小，这里用到的物理学研究问题的方法是　
　法(填“放大”“控制变量法”或“转换”)；
(2)通过比较甲、乙，可初步验证　　(填猜想序号)是正确的；
(3)通过比较　
　两次实验，初步验证猜想　　是正确的；
(4)实验表明：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越　　；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越　　。
【反馈检测】
1、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
2、人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示为卫星从远地点向近地点运动的过程。针对该过程，以下说法正确的是(
)
A．动能逐渐增大，机械能增大
B．势能逐渐减小，机械能减小
C．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能不变
D．动能逐渐增大，势能逐渐减小，机械能减小
3、如图所示，将一根细线上端固定，下端系上一小铁球，该装置便是“单摆”。
(1)如图甲、乙所示，将质量为m1、m2的小球分别移动到与竖直方向成θ1角时放手，m2＞m1，两个小球运动到B点时速度相同，此时撞击放在水平面上的同一木块，木块被撞后在水平方向移动的距离如图所示。则单摆的运动速度与小球的　
　无关，由甲、乙两图可知，物体的质量越大，　　
越大；
(2)如图丙所示，将质量为m2的小球移动到与竖直方向成θ2角时放手，∠θ2＞∠θ1，小球运动到B点时撞击同一木块，比较　
　两图可知，物体的速度越快，动能越大。
4、为了探究“弹簧的弹性势能跟哪些因素有关”，小明同学设计了如图所示的装置，并进行了如下实验。
①将弹簧放在水平面上，一端固定；
②在弹性限度内，用物块(物块与弹簧不连结)将弹簧压缩，测量并记录弹簧的形变量ΔL；
③由静止释放物块，测量并记录物块在水平面上滑行的距离S；
④多次改变弹簧的形变量，重量步骤②③；
⑤分析实验数据得出结论。
请回答以下问题：
(1)本实验中，探究了弹簧弹性势能大小跟　
　
的关系；
(2)本实验中，弹簧弹性势能大小是通过　
　来间接反映的；
(3)本实验中，从物块离开弹簧到静止，物块将　　能转化为　　能。
参考答案
【典型例题】
1、
D
2、
B
3、大
；＝
4、运动
(1)
木块被撞的距离
；转换
(2)
B
(3)
甲丙；
A
(4)
大
；大
【反馈检测】
1、C
2、D
3、
(1)
质量；动能
(2)
乙、丙
4、(1)
弹簧形变量
(2)
物块滑行的距离
(3)
动
；
内
【学习小结】
通过这堂课，你有什么收获？你还有什么疑问？请将你的收获和反思记下来。
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