12.1动能、势能、机械能 课件-2021-2022学年九年级物理苏科版上册（35张PPT）

动能 、势能、机械能
第十二章 机械能和内能
飞行的子弹击穿鸡蛋 运动的锤子将钉子钉入木板中
下列各图中有力对物体做功吗？
1、一个物体如果能对另一物体做功，我们就说它具有能量。
一、能量（简称：能）
“能做功”
可能“正在做功”
可能“并未做功”
运动的子弹、流水、
举高的重锤、拉开的弓
都具有能。
　　一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
3、能的单位:　焦　(J)
2、能量是表示物体做功本领大小的物理量。
能量的大小，用能够做功的多少来衡量。
生活中还有哪些事例说明物体具有动能？
二、动能
1、物体由于运动而具有的能叫动能。
滚滚而来的洪水能冲倒房屋
球场上奔跑的运动员撞人
飞翔的小鸟能撞毁飞机
分子无规则运动
静止的物体不具有动能。
2、活动：探究动能大小与哪些因素有关
进行猜想：
动能的大小可能与_______和______有关。
微风吹过，树梢轻轻摇曳。
狂风大作，树干折断。
飞来的足球，人们敢用脚去踢。
飞来的铅球，我们避让三分。
质量
速度
活动：物体的动能与哪些因素有关
猜想：动能大小可能与物体运动速度、物体质量……有关。
B被推得越远，A对B做的功就越多，A的动能也就越大。
转换法
控制变量法
实验设计：钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。运动的钢球A碰上物体B后，能将B推动一段距离。
探究新知
研究：
木块被推动的距离
研究方法：
转换法
控制变量法
小车的动能
观察：
活动：动能大小与哪些因素有关
钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越________(快、慢)，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 _______。
快
大
探究新知
速度相同时，质量越_______的钢球能将物体B 撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 ________。
大
大
整合建构
如图为高速公路限速牌，请用物理学术语解释。
答:物体的速度大,动能就大,不容易刹车,容易造成交通事故。
答：质量大，动能就大，所以大客车的限速要比小汽车的低。
2. 为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
1. 为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
讨论
　 运动物体的动能大小与物体的（ ）和（ ）有关，物体的（ ）越大，（ ） 越大，它具有的动能就越大。
质量
速度
速度
质量
（3）综合结论：
猜想
物体质量与被举高度
方案
B.实验如何反映重力势能大小？
C.如何选择器材使实验现象较为明显？
（转换法）
三、重力势能
A.实验应采取什么研究方法？
（控制变量法）
【活动】
探究重力势能大小的影响因素
（让高处物体下落撞击地面物体，比下陷深度）
（采用底面积小的桌子）
（质地较软的沙子）
猜想
拓展
物体质量与被举高度
方案
结论
B.实验如何反映重力势能大小？
2.当质量相同时，高度越大，重力势能越大。
1.当高度相同时，质量越大，重力势能越大。
C.如何选择器材使实验现象较为明显？
（转换法）
三、重力势能
A.实验应采取什么研究方法？
（控制变量法）
【活动】
探究重力势能大小的影响因素
（让高处物体下落撞击地面物体，比下陷深度）
（采用底面积小的桌子）
重力势能大小的表达式：Ep＝mgh
（质地较软的沙子）
猜想
形变程度与弹性强度
方案
B.实验如何反映弹性势能大小？
（转换法）
四、弹性势能
A.实验应采取什么研究方法？
（控制变量法）
【活动】
探究弹性势能大小的影响因素
（让被压缩的弹簧弹击地面物体，比移动距离）
猜想
拓展
形变程度与弹性强度
方案
结论
B.实验如何反映弹性势能大小？
2.当形变相同时，弹性越强，弹性势能越大。
1.当弹性相同时，形变越大，弹性势能越大。
（转换法）
四、弹性势能
A.实验应采取什么研究方法？
（控制变量法）
【活动】
探究弹性势能大小的影响因素
（让被压缩的弹簧弹击地面物体，比移动距离）
弹性势能大小的表达式：Ep＝ k?l2/2
五、动能和势能统称为机械能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
动能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与材料和弹性形变大小有关
研究方法：
控制变量法
转换法
物体由于 而具有的能叫动能
物体 而具有的能叫重力势能
物体由于 具有的能叫弹性势能
动能
重力势能
弹性势能
运动
发生弹性形变
位于高处受到重力
机械能
总结：
例1：观察单摆的运动
五、动能和势能可以相互转化
A
O
O/
B
当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越大，它的动能逐渐____，势能逐渐_____
当摆球到达最低点O’时：它的动能最___、势能最___
增大
减小
小
大
动
从Ａ到Ｏ’：摆球的势能逐渐转变成___能。
A
O
O/
B
此后，摆球又向OO/的另一侧运动，随着摆球的上升，它的速度越来越　　，动能逐渐转变成　　能。
当摆球到达最高处B时，它的动能为　　、势能最　　。
小
势
零
大
动能
势能
A：
O’：
B：
为０
最大
最小
为０
最大
最大
从A到O’：
从O’到B：
　　能逐渐转变成　　能
增大
减小
减小
增大
　　能逐渐转变成　 　 　能
动
重力势
动
重力势
重力势能
动能
重力势能
动能
A
O
O/
B
例2：滚摆
下落时：
　　能逐渐转变成　　　能。
　 　能逐渐转变成　　　能。
上升时：
重力势能
动能
重力势能
动能
从远地点到近地点：
势能最大，动能最小。
势能最小，动能最大。
势能
动能
势能
动能
从远地点到近地点：
远地点：
高度最大，速度最小
近地点：
高度最小，速度最大
例：
例：撑杆跳高
起跳时:
起跳后,撑杆弯曲:
运动员上升过程:
由于助跑，人具有一定的动能
人的动能
人的重力势能
运动员下落过程:
杆的弹性势能
杆的弹性势能
人的动能和重力势能
人的动能
例：皮球落地又弹起
下落过程:
撞击过程:
恢复过程:
上升过程:
重力势能
动能
弹性势能
动能
弹性势能
动能
重力势能
动能
高度减小
速度增大
速度减小
形变增大
形变减小
速度增大
高度增大
速度减小
如果只有动能和势能互相转化，
则：机械能守恒。
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
机械能的转化及守恒
但现实生活里，物体在运动过程中总会克服阻力做功，从
而消耗机械能。使机械能转化为内能，导致机械能总量变小。
讨论：
拍皮球过程中机械能转化
皮球在下落时，受到空气阻力的作用。所以
从开始机械能总量就一直减小，相同高度的
皮球重力势能相同，动能不同速度也不同。
【总结】
例：过山车
从最高点到最低点：
　 　能逐渐转变成　　　能。
　 　能逐渐转变成　　　能。
从最低点到最高点：
重力势
动
动
重力势
图中能量转化是？
研讨：木板表面光滑，铁球压缩弹簧过程中，铁球的动能减小，弹簧的弹性势能增大，动能转化为弹性势能。弹簧恢复过程中，弹簧的弹性势能减小，铁球的动能增大，弹性势能转化为动能。木板表面粗糙呢？
1、 所示是上海“明珠线”某轻轨车车站的设计方案图，与站台连接的轨道有一定的坡度，请你从节能的角度，分析这种设计的优点。
　这种方法可以使列车在进站时上坡，将动能转化为势能，速度减小；出站时下坡，将势能转化为动能，速度增大，从而节约能源。
课堂活动：
2、在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由落下时，能在纸上留下黑色圆斑A、B，球从较高处下落形成的圆斑是图所示的哪一个？你判断的依据的是什么？
球在较高处具有较大的重力势能，下落过程中重力势能转化为动能，球在接触地面前就具有较大的动能，在和地面接触过程中，动能转化成的弹性势能就较大，因此球的形变时较大，在地面上形成的圆斑较大。
课堂活动：
魔罐在开始滚动的时候，具有动能，滚动的过程中，罐子动能转化为橡皮筋的弹性势能，当动能为0时，弹性势能最大，魔罐开始向回滚动，在魔罐滚回来的过程中橡皮筋弹性势能减小，罐子动能增大，弹性势能转化为动能；由于罐与地面之间存在着摩擦力，所以罐的机械能会减小，即一部分机械能会转化为内能，故魔罐滚回来后不能回到原抛出点的位置．
3.自动回转的“魔罐”，橡皮筋两头分别固定在罐子的顶部和底部，中间系一个钩码，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来
课堂活动：
4.如图所示，置于斜面顶端a的物体，分别沿ab、ac、ad三个不同路径滑落到b、c、d三 个位置时，若不计摩擦和空气阻力，则比较它们动能的大小，正确的是（ ）
A. b点的动能大 B. c点的动能大
C. d点的动能大 D.三点的动能一样大
D
课堂活动：