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第十一章　功和机械能
第 3 节　动能和势能
新课导入
　　一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶遭到损毁，警察在现场只看到
了一些碎的西瓜皮。经过分析，原来“罪魁祸首”正是这些西瓜皮。
　　坚固的车顶居然能被西瓜皮击坏，这是什么原因呢？
新知探究
问题情境
　　请同学们观察图片，以下物体的共同特征是什么？
湍急的流水
高举的重锤
拉弯的弓
新知探究
现象 1：　湍急的流水　　　能把水车　　　推动。
现象 2：　高举的重锤　　　能把桩　　　　打入地里。
现象 3：　拉弯的弓　　　　能将箭　　　　弹射开。
物体
能够对外
做功
具有能量
新知探究
　　一、能量
定义
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。
“能量”简称“能”，用符号 “E”表示。
单位
焦耳，简称“焦”，用符号 “J”表示。
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量就越大。
新知探究
问题情境
　　这些能够对外做功、具有能量的物体，有什么共同特点？
运动的玩具小车
流水
高速飞行的子弹
运动
一切运动的物体都具有动能。
新知探究
　　二、动能
定义
物体由于运动而具有的能，叫作动能。
　　　　　　　研究物体的动能大小跟哪些因素有关
　　选取下列图片中所示的实验器材设计实验，验证你的猜想并展示
你的实验过程。
　　实验器材
实验探究
质量不同的小球
塑料块
斜面
实验探究
　　设计实验
问题 1
怎样比较物体的动能大小？
问题 2
在实验过程中，需要研究的物理量是什么？
问题 3
怎样控制钢球撞击木块时的速度大小？
问题 4
通过什么物理研究方法来实现的？
实验探究
　　实验过程
　　探究一：物体的动能大小与速度的关系。
　　实验结论
　　质量相同的物体，运动的速度 _____，
物体能够做的功 ________，表明它的动能
________。
速度 小 较大 最大
塑料块移动的距离
动能
实验探究
越大
越多
越大
近
较远
最远
小
较大
最大
实验探究
　　探究二：物体的动能大小与质量的关系。
　　实验结论
　　运动速度相同的物体，质量 _______，
物体能够做的功 ________，表明它的动能
________。
实验探究
越大
越多
越大
质量 小 较大 最大
塑料块移动的距离
动能
近
较远
最远
小
较大
最大
　　质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；
　　运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
新知探究
　　二、动能
影响
因素
物体的
速度
物体的
质量
　　请你用物理知识解释：
　　为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型会设定不一样的最高行驶速度？
　　车型不同，车的质量也不同。运动速度相同的物体，质量越大，动能越大，危险性越大。同一道路，不同的车型有不同的最高行驶速度。
新知探究
思考讨论
交通标志牌
　　这些能够对外做功、具有能量的物体，有什么共同特点？
高举的重锤
湖北丹江口水库大坝泄洪
举起的锤子
新知探究
问题情境
高度
新知探究
　　三、势能
　　1. 重力势能
定义
　　在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫作重力势能。
新知探究
　　高处的重锤如何获得更大的重力势能？
高举的重锤
　　三、势能
　　1. 重力势能
定义
　　在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫作重力势能。
影响因素
物体的质量和高度。
质量相同时，物体的位置越高，具有的重力势能越大；
高度相同时，物体的质量越大，具有的重力势能越大。
新知探究
　　我国的乌东德水电站的拦河拱坝高 270 m。
水电站满负荷发电时，一天的发电量就可以满足
30 万人 1 年的生活用电。
　　我国葛洲坝水电站的拦河坝高 70 m。有人
说前者水的重力势能比后者的大，这样的说法
对吗？
　　物体的重力势能影响因素是物体的质量和高度，所以只考虑高度忽
略质量的分析是不对的。
新知探究
思考讨论
乌东德水电站的
拦河拱坝
　　这些能够对外做功、具有能量的物体，有什么共同特点？
新知探究
问题情境
发生形变的网球拍
拉弯的弓
拉弯的竿
弹性形变
　　三、势能
　　2. 弹性势能
新知探究
　　射箭时弓如何获得更大的
弹性势能？
定义
　　物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。
新知探究
　　三、势能
　　2. 弹性势能
定义
　　物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。
影响因素
　　物体弹性形变程度和物体的材料。
新知探究
　　请你判断下列物体具有哪种形式的能量：
在水平公路上行驶的汽车
1
悬挂在天花板上的吊灯
2
在空中飞行的飞机
3
被拉开的弹弓
4
重力势能和动能
重力势能
动能
弹性势能
　　1. 一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶遭到损毁，警察在现场只看
到了一些碎的西瓜皮。经过分析，原来“罪魁祸首”正是这些西瓜皮。
坚固的车顶居然能被西瓜皮击坏，这是什么原因呢？
　　高处的西瓜皮虽然质量不大，但是所处高度很高，重力势能很大。
学以致用
　　2. 请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快？
　　自行车的速度越大，动能就越大，刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越长，车越不容易停下来，容易发生危险，所以骑自行车的速度不能太快。
学以致用
影响因素：物体弹性形变程度和材料。
物体由于发生弹性形变而具有的能。
影响因素：物体的质量和高度。
在地球表面附近，物体由于受到重力
并处在一定高度时所具有的能。
影响因素：物体的速度和质量。
物体由于运动而具有的能。
物体能够对外做功，表示物体具有能量。
重力势能
弹性势能
势能
动能
能量
动能和势能
课堂小结

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