资源简介

(共28张PPT)
第十二章 机械能和内能
12.1　第1课时　
动能和势能
物理苏科版（2024）九年级上册
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。
重难点
重点
学习目标
过山车在运动过程中具有的能量是从哪里来的 在这个过程中能量又发生了怎样的变化呢
情景引入
1.能量
内容：一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。
能量的单位：焦耳，简称焦，符号为 。
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)。
知识点 1　功与能
探究新知
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。
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 能与功的区别与联系
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。
1.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。
知识点 2　动能
情景引入
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。
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
3.实验探究：影响动能大小的因素
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。
设计实验
(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。
(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。
进行实验
(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。
实验结论
实验改进：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。
改进优点：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。
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。
内容：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
1.认识弹性势能
生活实例：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。
知识点 3　弹性势能
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；
(2)迅速松开手指，观察卡片弹起的高度；
2.实验探究：影响弹性势能大小的因素
(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)。
在弹性限度内，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。
探究结论
1.认识重力势能
内容：物体由于被举高而具有的能量。
生活实例：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。
知识点 4　重力势能
探究目的
探究重力势能的大小与哪些因素有关
(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
4.实验探究：影响重力势能大小的因素
(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。
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。
探究结论
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)。
1.下列说法正确的是( )
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
B
课堂练习
2.高空抛物存在巨大的安全隐患，因为同一物体在高处具有较大的(　　)
A.重力 B.动能
C.重力势能 D.弹性势能
C
3.如图是小明玩弹弓的情景。经验表明，在一定范围内，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越　　，橡皮筋对“子弹”做的功越　　，由此说明橡皮筋的弹性势能与　　　　　　　有关。
远
多
弹性形变程度
动能
势能
机械能
动能：质量和速度
势能
重力势能：质量和高度
弹性势能：弹性形变和材料
课堂小结
感谢观看

展开更多......

收起↑