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(共53张PPT)
1.通过实例分析，认识到运动的物体能做功，具有动能.
2.通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有
关，并能解释简单的现象.
3.通过探究，知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素，
并能解释简单的现象.
4.通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程，
能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转
化的简单物理现象.
5.能够运用控制变量法进行实验设计，逐步培养在实验中
认真观察、勤于思考的习惯.
1.认识能量
内容 举例或说明
能量 一个物体能对另 一个物体做功， 就表明这个物体 具有能量 行驶的汽车、流动的水；
被举起的杠铃、空中的飞机；
拉长的橡皮条、压缩的弹簧等
内容 举例或说明
能量 的 单位 焦耳，简称焦， 符号为 是为了纪念英国物理学家焦耳
而命名的
内容 举例或说明
能量 的 物理 意义 能量反映了物体 做功本领的大小. 能量可以用能做 多少功来衡量 一个物体具有的能量越大，它
能对外做的功越多（不能认为
一个物体做了多少功就具有多
少能，因为物体并没有把所有
的能量都用于对外做功）
2.做功的实质
物体做功的过程就是能量的转化过程，物体做的功越多，
说明某种形式的能转化为其他形式的能就越多.
3.能与功的区别与联系
区别 功是一个过程 量，能是一个 状态量 功用于量度能量变化的多少，是
相对于一个过程而言的；能是描
述一个物体做功本领大小的物理
量，是相对于状态而言的
具有能量的物体不一定正在做功，正在做功的物 体一定具有能量 联系 功是能量变化的量度 特别提醒
“能做功”“做了功”
物体“能做功”与“做了功”是两个不同的概念.“能做功”表示
物体具有做功的本领，与做不做功没关系.“做了功”表示
结果，如力经过一段距离后对物体取得了成效.一个物体
能做多少功，就至少具有多少能.
典例1 （名师原创）下列说法正确的是( )
B
A.激流能将石头冲走，说明石头具有能量
B.物体具有做功的本领，就说它具有能
C.功就是能，因为它们的单位相同
D.物体可做的功越多，具有的能量越少
[解析] ，激流能将石头冲走，说明激流具有能量；
，功和能是两个不同的物理量，功是过程量，能是
状态量，所以不能说功就是能，虽然它们的单位相同，
但物理意义不同； ，一个物体能做的功越多，表示
这个物体具有的能量越大.
1. 认识动能
如图所示，静止在路面上的汽车没有动能，当汽车开动
起来就具有了动能.
2.动能的概念
物体由于运动（判定物体是否具有动能，关键是看这个
物体是否在运动）而具有的能量叫作动能.一切运动的物
体都具有动能，漂流的竹排、疾驰的高铁、飞行的飞机
等都具有动能.
漂流的竹排
疾驰的高铁
飞行的飞机
特别提醒
“物体由于运动具有的能量”不能理解为“运动的物体具有
的能量”
运动的物体具有的能量不仅包括动能，还包括其他形式
的能.例如，飞行的小鸟，它既具有动能也具有重力势能
（“重力势能”在本节后面会讲到），同时小鸟还具有其他
形式的能.
3.实验探究：影响动能大小的因素
探究 目的 物体动能的大小与哪些因素有关
猜想 可能影响动能大小的因素：质量、速度
设计 实验 __________________________________
如图所示，让小车从斜面上由静止滑下，撞击水
平面上的木块向前滑行，小车的动能由木块被撞
击的距离远近来反映，木块被撞得越远，说明小
车的动能越大.实验时，改变小车的质量比较木块
被撞击的远近研究动能与质量的关系；改变小车
从斜面滑下的高度比较木块被撞击的远近研究动
能与速度的关系
进行 实验 （1）研究质量和动能大小的关系（控制变量法，
控制速度相同）
让质量不同的小车从斜面的同一高度分别由静止
滑下，如图甲所示，可发现质量大的小车将木块
撞得较远.
________________________________________________________________________________
进行 实验 （2）研究速度和动能大小的关系（控制变量法，
控制质量相同）
同一小车从斜面的不同高度由静止滑下，如图乙
所示，高度越高,将木块撞击的距离越远
实验 结论 （1）速度相同时，质量越大的小车具有的动能越
大；
（2）质量相同时，速度越大的小车具有的动能越
大
实验探究表明：物体动能的大小与物体的速度和质量有
关，速度越大，质量越大，物体所具有的动能就越大.
在实验过程中常常出现小木块没有沿着直线正向撞击木
块而从木板侧面滑出去的情况，从而导致实验失败.
将平面上的物块改为纸盒（无底），让一个小
球从斜面高处滚下后钻入纸盒并推动纸盒运动，纸盒被
推得越远，说明小球对纸盒做功越多，表明小球的动能
越大（如南京中考改进装置）.
只要比较纸盒移动的距离即可，操作简单可
靠，避免了小车和物块碰撞时撞偏而影响实验结果.
4. 汽车限速和严禁超载的原因
（1）限速：同一车辆，速度越大，动能越大，越不容易刹
住车，所以要对车辆速度加以限制，避免交通事故的发生.
（2）严禁超载：同样的路面，不同车型的车辆质量不同，
若速度相同，则质量越大的车辆动能越大，遇到紧急情况
时越不易制动，更易发生交通事故，因此机动车严禁超载.
典例2 （徐州期中节选）为了探究动能大小的影响
因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开
展了如图所示的探究活动.
（1）实验中，通过观察木块移动的距离长短，来判断钢
球动能的大小，这种研究方法是________（选填“控制变
量法”或“转换法”）.
转换法
[解析] 通过木块移动的距离长短来判断小球动能的大小，
是转换法的应用.
（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择
______两图进行实验分析.
、
[解析] 探究物体动能大小与质量的关系，应控制速度相
同，即小球滚落的高度相同，小球质量不同，所以应选
择、 两图进行分析.
（3）为了探究物体动能大小与速度的关系，应选择
______两图进行实验分析.
、
[解析] 探究动能的大小与速度的关系，应控制物体的质
量相同，速度不同，即小球滚落的高度不同，应选、
两图进行分析.
1. 认识弹性势能
内容 举例或说明
物体由于发 生弹性形变 而具有的能 量 张开的弓、弯曲的撑竿、拉长的弹簧
（都发生了弹性形变）都由于发生弹性形
变而具有能量，都具有了弹性势能
____________________________________________________________________
2.实验探究：影响弹性势能大小的因素
设计 并进 行实 验 （1）将一张卡片对折，用小剪刀在卡片的开口处
对称地剪两个等长的缺口，将一根橡皮筋卡在卡
片的缺口处，如图所示，反转后把它平压在桌面
上，使橡皮筋伸长；
________________________________
设计 并进 行实 验 （2）迅速松开手指，观察卡片弹起的高度；
（3）使卡片的压缩程度小于步骤（1）中的压缩
程度（控制变量法：同一橡皮筋，改变它发生弹
性形变的大小），迅速放手，比较两次卡片弹起
的高度有什么不同（转换法：将看不见的弹性势
能的大小转换为看得见的卡片弹起的高度）
探究 结论 在弹性限度内，物体的弹性形变越大，弹性势能
就越大
3. 认识重力势能
内容 举例或说明
物体由于被举 高而具有的能 量 被举起的杠铃、空中的飞机、楼上的物
体（都有一定的高度）等都具有重力势
能
_________________________________________________________________________
4.实验探究：影响重力势能大小的因素
探究 目的 探究重力势能的大小与哪些因素有关
设计 并进 行实 验 （1）探究重力势能跟高度的关系：如图所示，将
质量相同的重物分别从不同高度由静止释放，撞
击放在沙子表面的小桌，高度大的重物撞击后小
桌下陷深（转换法：将重物的重力势能转换为小
桌下陷的深度）.
_____________________________________
设计 并进 行实 验 （2）探究重力势能跟质量的关系：如图所示，将
质量不同的重物从相同高度由静止释放，撞击放
在沙子表面的小桌，质量大的重物撞击后小桌下
陷深
_______________________________________________________
探究 结论 影响物体重力势能大小的因素有两个：物体的质
量和高度.
（1）物体的质量相同时，物体被举得越高，物体
的重力势能越大；
（2）物体被举的高度相同（注意结论的前提条
件）时，物体的质量越大，物体的重力势能越大
特别提醒
（1）物体被举的高度，在没有特殊说明的情况下，一般
是相对于地面而言的.
（2）物体的重力势能和物体的质量、物体所处的高度都
有关系，即使物体的质量很大，若高度为零，则物体的
重力势能为零（如停在地面上的大卡车，质量虽大，高
度为零，故重力势能为零）.
辨析比较
动能与势能的比较
动能 势能 重力势能 弹性势能
概念 物体由于运动 而具有的能 物体由于被举 高而具有的能 物体由于发生弹性
形变而具有的能
影响 因素 质量和速度 质量和高度 弹性形变程度、材
料
动能 势能 重力势能 弹性势能
共同 特点 具有动能、重力势能、弹性势能的物体都能够对 外做功，三种形式的能的单位都是焦耳 典例3 （南京期中改编）在探究“重
力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，
重物、、 的质量关系为
，木桩相同.木桩和重物位置如图甲所示.重
物由静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示.
（1）实验的研究对象是______.
重物
[解析] 本实验研究重物所具有的重力势能，所以研究对
象是重物.
（2）比较______两个重物把桩打入沙中的深度，可判断
重力势能的大小和重物下落高度的关系，结论为_______
___________________________________.
、
物体的
质量一定时，高度越高，重力势能越大
[解析] 、 的质量相同，高度不同，比较它们将木桩打
入沙中的深度可探究重力势能的大小和重物下落高度的关
系撞击木桩的深度大于 撞击木桩的深度，说明物体的
质量一定时，物体的高度越大，具有的重力势能就越大.
（3）重物、 的重力势能的大小关系为___.
B
A. 的重力势能较大
B. 的重力势能较大
C.无法比较
[解析] 、两个物体的质量 ，落下的高度相同，
且由图中可看出物块把木桩打入沙中更深，可知物块
重力势能更大.
1.机械能的概念
物体的动能和势能统称为机械能（机械能=动能+势能）.
动能和势能是机械能的两种表现形式.物体可以既具有动
能又具有势能（例如，在天空中飞行的飞机），也可以
只具有动能或只具有势能（例如，在水平地面上行驶的
汽车只具有动能，吊在天花板上的灯只具有重力势能）.
2.动能和势能的相互转化
现象 图示 __
现象 分析 小球从点摆向最低点 时，速度越来越大，高
度越来越低，重力势能减小，动能增大；小球从
点摆向 点时，速度越来越小，高度越来越
高，动能减小，重力势能增大
能量 转化 摆向低处时，重力势能转化为动能；摆向高处
时，动能转化为重力势能
总结 归纳 大量实验表明，物体的动能和重力势能、弹性势
能之间是可以相互转化的
3. 机械能转化的应用
轻 轨 站 台 设 计 ________________________________________
如图所示，是某轻轨车站的设计图.列车进站时爬
坡，速度减小，高度增大，将动能转化为重力势能
储存起来；出站时下坡，高度降低，速度增大，再
将储存的重力势能转化为动能.这样就可以将原本需
要通过刹车消耗的动能利用起来，起到节约能源的
作用
人 造 地 球 卫 星 ________________________________________________________________________________
人造地球卫星环绕地球做椭圆形运动，当卫星从远
地点向近地点运动时，势能转化为动能，速度增
大，动能增大，势能减小；当卫星从近地点向远地
点运动时，动能转化为势能，速度减小，动能减
小，势能增加
教材拓展
机械能守恒
当物体只发生动能和势能的相互转化，没有发生其他能
量的转化时，机械能的总量将保持不变，即机械能守恒.
此时，只要其中一种能量减少，另一种能量就会增加.
第34页 “活动12.3 观察摆球动能和重力势能
的转化”
（无锡中考）如图所示，将
摆球从点静止释放，经过最低点到达 点，
、两点等高，摆球到达 点时动能为______
__；摆球从点到 点的过程中，________能转化为动能.
整个过程中，摆球的机械能大小________（选填“不变”或
“减小”）.
教材中介绍了单摆中动能与重力势能
的转化情况.中考题常以此为背景，要求学生对单摆摆动
过程中的机械能转化与守恒情况进行分析.从到 ，重力
势能转化为动能，然后到达 点时动能全部转化为重力势
能，速度为零，动能为.、 两点等高，说明摆球摆动
过程中没有能量损失，小球机械能大小不变.

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