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第十章 功与机械能
第3节 动能和势能
1. 知道能量、动能、重力势能、弹性势能的概念；
2. 知道影响动能、重力势能大小的因素；
3.能运用动能和势能解释简单的现象。
流动的水
能把船冲走
高举的重锤
能把地面砸陷
拉圆的弓
能把箭弹射开
流水，重锤和拉弯的弓箭，他们能不能做功？
01 认识能量
1、如果一个物体能对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
2、能量的单位：焦耳（J）。
3、一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
物体只要具有做功的本领，它就具有能，与当时是否正在做功无关
注意
1. 定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
一切运动的物体都具有动能。
汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；
一辆汽车以同一速度行驶，重载比空载时出事故更严重，
因此动能的大小可能与物体的速度、质量等因素有关。
猜想
小鸟和飞机迎面相撞时，
能量大到足以击落飞机，
那么物体的动能大小
跟哪些因素有关呢？
问题
02 动能
实验方法：
质量一定，动能大小与速度的关系
质量一定，动能大小与质量的关系
（1）控制变量法
（2）转化法：小球动能的大小不能直接显示，可以通过木块被撞击后移动距离的远近来反映，木块被推得越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能越说明小球的动能越大 。
实验：影响动能大小的因素
探究动能大小与质量的关系
探究动能大小与速度的关系
实验步骤：
（1）探究动能大小与质量的关系
让__________的钢球，先后从______高度滚下，观察钢球推动木块的距离。
不同质量
同一
结论： 物体的动能与物体的______有关， ______越大，物体的动能越大。
质量
质量
从同一高度滚下
是为保证小球到达
平面的速度相同。
让______钢球A，先后从斜面______高度滚下，观察钢球将木块推动的距离。
同一
不同
结论：
物体的动能与物体的__________有关，
______越大，物体的动能越大。
运动速度
速度
实验步骤：
（2）探究动能大小与速度的关系
实验结论
物体的动能与物体的质量和速度有关。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大。速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。
用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？
机动车的行驶速度越大，动能就越大，越不容易刹车，所以要对车辆的速度加以限制，以免发生交通事故。
不同车型的车， 速度相同，质量越大，动能越大，越不容易刹车，所以大型客车的限制速度比小型客车更小。
想想议议
一些物体的动能
物体 动能/J 物体 动能/J
抛出去的篮球 约30 跑百米的运动员 约3×103
行走的牛 约60 飞行的步枪子弹 约5×103
从10 m高处落下的砖块 约2. 5×103 行驶的小轿车 约2×105
对比行走的牛和飞行的子弹的动能，
可见：物体的速度对动能的影响更大。
物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？
1.势能：包括重力势能和弹性势能
2.重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。
03 势能
势能大小可能与质量和高度有关
猜想：
改变钢球质量，从同一高度由静止开始滚下
①研究重力势能大小可能与质量有关
高度一定，质量越大，重力势能越大。
结论：
实验：影响重力势能大小的因素
②研究势能大小可能与高度有关
同一钢球质量，从不同高度由静止开始滚下
质量一定，高度越高，重力势能越大。
结论：
实验结论
物体的重力势能与物体的质量和它所在位置的高度有关。质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大。高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大。
弹性形变越大，弹性势能越大
如：射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。
3.弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。
1.下列关于能量的叙述，不正确的是（ ）
A、弯弓射箭，弓具有能量
B、高空坠物伤人，坠物具有能量
C、风吹船行，风具有能量
D、激流冲走巨石，激流没有能量，巨石具有能量
D
2．小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，正在向最低点运动，对此过程，下列说法正确的是（　　）
A．小明的重力势能保持不变
B．小明的动能保持不变
C．小明的机械能不变
D．小明的机械能增加
B
3.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药。此过程中，喷药无人机的（ ）
A．升力大于重力
B．空气阻力和重力是一对平衡力
C．动能减小、重力势能减小
D．动能不变、重力势能减小
C
物体由于弹性形变而具有的能量
动能和势能
势能
影响因素：
能量
动能
物体由于运动而具有的能
重力势能
物体能够对外做功
弹性势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：
影响因素：
质量、速度
质量、高度
弹性形变

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