粤沪版九年级上册物理11.4 认识动能和势能 课件（32张PPT）

第十一章 机械功与机械能
九年级物理沪粤版·上册
11.4　认识动能和势能
新课引入
运动着的子弹射穿木板
“9.11”事件中飞机撞击帝国大厦
共同之处是什么？
观察图片：
运动的物体能够对外做功。
新课引入
共同之处是什么？
观察图片：
被举高的物体能够对外做功。
高空抛物的危害
打桩机施工现场
新课引入
夯实基础
共同之处是什么？
观察图片：
发生弹性形变的物体能够对外做功。
拉弓射箭
撑杆跳高
新知讲解
２.一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
１.一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量或能。
３.在国际单位制中，能的单位：焦（J）
一、什么是能？
强化训练
9.在水平公路上行驶的小汽车
7.在地上滚动的足球
1.在水平轨道上滚动的钢球
2.被压弯的跳板
3.天花板上的吊灯
4.拉弯的弓
5.上紧的发条
6.被举高的重锤
8.放在课桌上的书本
下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。
运动
弹性形变
被举高
动能
重力势能
弹性势能
新知讲解
二、什么叫动能？动能的大小跟哪些因素有关？
1.定义：
物体由于运动而具有的能。
2.具有动能的物体：
利用风能发电
流动的水
行驶的汽车
新知讲解
（1）动能的大小与速度的关系：
3.探究动能的大小跟哪些因素有关
　　在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
观察并思考：
实验中是如何比较动能大小的？
实验中是如何改变速度的？
结论：
实验中是如何保持质量不变的？
新知讲解
（2）动能的大小与质量的关系：
　　在速度一定时，物体的质量越大，它具有的动能就越大。
观察并思考：
实验中是如何比较动能大小的？
实验中是如何改变质量的？
结论：
实验中是如何控制速度不变的？
新知讲解
思考并回答：
以同样速度行驶的列车和小汽车，发生交通事故时，哪个破坏性大？为什么？
列车的破坏性更大；因为以同样速度行驶的列车和小汽车，列车的质量比小汽车大，所以列车的动能更大。
强化训练
(青岛中考，多选题)在探究“动能的大小与质量的关系”的实验中，记录数据如下。下列说法正确的是(　　 )
A.实验时，让小球从斜面的同一高度自由滚下
B.小球动能的大小通过木块移动的距离来判断
C.物体质量越大，动能一定越大
D.实验过程中运用了控制变量法和转换法
ABD
小球质量m/g
10
20
30
木块移动距离s/cm
8.3
16.8
25.2
新知讲解
三、什么叫势能？势能的大小跟哪些因素有关？
1.分类：
重力势能和弹性势能
2.定义：
弹性形变：在外力的作用下，物体发生形变，当外力撤消后，物体能恢复原状，则这样的形变叫做弹性形变。
重力势能：
物体由于被举高而具有的能
弹性势能：
物体由于发生弹性形变而具有的能
统称为势能
3.具有重力势能的物体
悬挂于枝头的苹果
飞行的鸟
三峡上游的水
新知讲解
4.具有弹性势能的物体
拉伸的弹弓
蹦极弹性绳
发生形变的蹦床
新知讲解
5.影响重力势能大小的相关因素
　　在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大。
观察并思考：
实验中是如何比较重力势能的大小的？
结论：
实验中是如何控制变量的？
　　在高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大。
新知讲解
新知讲解
6.影响弹性势能大小的相关因素
观察并思考：
实验中是如何比较弹性势能的大小的？
结论：
实验中是如何控制变量的？
　　弹性势能的大小与弹性物体的弹性以及形变的程度有关；
　　弹性物体的弹性越大，形变的程度越大，弹性势能越大。
强化训练
下面哪种情况动能、重力势能都是增加的是（　）
A.跳伞员张开伞后，匀速下降
B.汽车沿斜坡匀速向下行驶
C.电梯从楼下加速上升
D.列车在平直轨道上匀速行驶
C
四、机械能的转化
动能
定义：物体由于运动而具有的能叫动能。
动能的大小与 和 有关。
重力势能
定义：在地球表面附近与高度有关的能
重力势能的大小与 和 有关。
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能
弹性势能的大小与 和 有关。
势能
弹性势能
机械能
质量
速度
质量
高度
弹性
形变的程度
新知讲解
新知讲解
1.动能和势能的相互转化
（1）举高的球具有___________，释放后这种能在_______（填“增大”或“减小”），
举高的球在下落的过程具有： ________ ，
下落的过程中，__________能在减小， __能在增大。
重力势能
减小
重力势能 和 动能
重力势
重力势能转化为动能
动
是不是这种能量消失了？
新知讲解
上升：速度 ，高度 ，
动能 ，重力势能 ，
能转化为 能。
下降：速度 ，高度 ，
动能 ，重力势能 ，
能转化为 能。
（2）滚摆实验：
变慢
变高
变小
变大
动
动
重力势
重力势
变快
变低
变大
变小
结论：动能和重力势能可以相互转化.
新知讲解
（3）篮球落地后弹起
结论：
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
归纳总结
如何分析动能和势能的相互转化
（4）动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自变化，而且一定是此增彼减。
（1）动能的增减变化要以速度的增减来判断。
（2）重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。
（3）弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。
2.机械能守恒
新知讲解
科学家通过大量的实验事实归纳出一个结论：物体的动能和势能是可以互相转化的。有摩擦等阻力时，在动能和势能的相互转化中，机械能会不断减少。
圆环的直径逐渐减小
铁锁不会打到鼻子
钟摆最终会停下来
注意
1.机械能跟其他形式的能之间也可以相互转化。水力发电是水的机械能转化为电能；电动机工作时，是电能转化为机械能。
2. 在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，则机械能的总和减少。
3.在机械能相互转化的过程中，若只有重力或弹力做功时，或者说若不计摩擦等阻力的作用，则机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。
4.“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字，表示没有摩擦等阻力，此时机械能总和可看作是不变的。
新知讲解
强化训练
（娄底中考）玩“过山车”是一项非常惊险刺激的娱乐活动。如图所示，过山车时而从轨道的最低点D上升到最高点A，时而从最高点A飞驰而下。过山车在运动过程中，若不计能量损失，只有动能和势能的相互转化。下列说法正确的是(　　)
A.A点机械能小于B点机械能
B.D点动能最大，A点势能最大
C.D点动能最大，A点机械能最大
D.A点势能最大，机械能最大
B
知识总结
巩固练习
1.下列物体具有何种形式的机械能:
升空的火箭: _________ ;
正在下落的雨滴: _________ ;
被拉长的橡皮筋: _________ 。
动能、重力势能
动能、重力势能
弹性势能
巩固练习
2.如图所示，人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行，当它从近地点向远地点运行的过程中，卫星的 能转化为 能．
动
重力势
巩固练习
3.(成都中考)火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星，下列叙述正确的是(　　)
A.卫星的机械能总量不变
B.卫星的机械能总量增加
C.卫星的动能增加，重力势能不变
D.卫星的动能不变，重力势能增加
B
巩固练习
4.跳伞运动员匀速下降时，下列说法正确的是（ ）
A.势能减少，动能增加
B.势能减少，机械能总量守恒
C.动能增加，势能减少，机械能守恒
D.动能不变，势能减少，机械能减少
D
巩固练习
5.(哈尔滨中考)在综合实践活动课上，王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球，如图所示，于是她想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”。
(1)请你帮她设计应如何去做。
(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小。
要用铅球体验“重力势能的大小与哪些因素有关”，可以从控制变量法和转换思想入手设计实验。
【分析】
巩固练习
【解】
(1)①研究重力势能与质量的关系时，保证物体的高度不变，应该取质量不同的铅球在相同的高度自由落下，用刻度尺量沙坑的深度，比较重力势能的大小。
②研究重力势能与高度的关系时，保证物体的质量不变，应该取质量相同的铅球在不同的高度自由落下，用刻度尺量沙坑的深度，比较重力势能的大小。
(2)用所砸沙坑的深浅反映重力势能的大小。