资源简介

11．3　动能和势能
【学习目标】
1．了解能量的概念，通过实例理解动能、势能的概念。
2．通过探究，知道影响动能和势能大小的因素，并能解释简单的现象。
3．能够运用“控制变量法”进行实验设计，养成在实验中认真观察、勤于思考的习惯。
重点难点：
能量的概念，探究动能和势能大小影响因素分析。
学习内容一：动能
学习指导：阅读课本P67至P68文字内容，熟记动能概念。
【自学检测】
1．一个物体能够做功，这个物体就具有能量，简称为能，能量的单位是焦耳(与功的单位相同)；一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
2．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。如：运动的汽车
3．下列物体具有动能的是(BC)
A．汽车停靠在路边
B．汽车匀速前进
C．苹果从树上掉下
【合作探究】教师巡视指导
探究：物体的动能跟哪些因素有关？(以钢球撞击木块为例，让钢球从斜槽上滚下，撞击在水平桌面上木块，使木块移动了一段距离。)
猜想一：动能的大小与物体的速度有关。
猜想二：动能的大小与物体的质量有关。
(1)研究动能大小与速度的关系时，应控制质量一定。
做法：将同一钢球，先后从斜面不同高度滚下，观察钢球将木块推动的距离。木块被推动的距离越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能越大。
结论：物体的动能与物体的运动速度有关，速度越大，物体的动能越大。
(2)研究动能大小与质量的关系时，应控制速度一定。
做法：换用不同质量的钢球，先后从同一高度让其滚下，观察钢球推动木块的距离。
结论：运动物体的质量越大，动能就越大。
总结：影响动能大小的因素：运动物体的速度和质量。在质量相同时，物体的速度越大，动能越大；在速度相同时，物体的质量越大，动能越大。
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
1．在碰撞过程中，你是如何判断钢球有没有做功？试验中怎样比较动能的大小？采用的什么方法？
2．在研究动能大小与速度关系时为什么要用同一个铁球？在研究动能大小与质量关系时，为什么要让质量大小不同的铁球从同一高度滚下？这又采用什么方法？
3．下表给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的数据。
物体 质量m(kg) 速度v(m/s) 动能E(J)
牛 约600 约0.5 约75
中学生 约50 约6 约900
　　分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是速度，你这样判断的依据是从表中数据可以看出，中学生质量为牛的1/12，速度为牛的12倍，动能是900J，而牛的动能只有75J，故速度对动能的影响较大。
【即时练习】
1．“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。结合P68“想想议议”知识介绍，你能从物理学的角度说明超速和超载为什么易引发交通事故吗？
2．P70第1、3题
3．判断对错
(1)质量大的物体动能大(×)
(2)速度大的物体动能大(×)
学习内容二：势能
学习指导：课本P69文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟记势能概念。
【自学检测】
1．物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
2．物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
3．势能包括重力势能和弹性势能。
【合作探究】教师巡视指导
一、探究：重力势能与什么因素有关？
在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小(做功多少)？答：木桩陷入的深度。
若A，B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA＜hB；若A，C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是mA＜mC；实验得出的结论是：物体重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关。
二、探究：弹性势能与什么因素有关？
用小车压水平放置的弹簧，使弹簧压缩L后放手，小车被反弹在水面上运动一段距离s，如图，通过实验对比，他能得到的实验结论是______________________________。
【展示交流】教师掌握情况
【精讲点拨】
1．动能和势能的比较
动能
势　能
重力势能 弹性势能
产生
原因 物体运动 物体被举高 物体发生
弹性形变
影响
因素 物体质量：
大而大
运动速度：
大而大 物体质量：
大而大
被举高度：
大而大 发生弹性形变
的程度：大而大
2.直升飞机在空中匀速上升过程中，它的(C)
A．重力势能增大，动能减小
B．重力势能和动能增大
C．动能不变，重力势能增大
D．动能和重力势能减小
分析：动能的大小跟质量和速度有关，重力势能跟质量和举的高度有关。当直升飞机在空中匀速上升时，它的质量不变，速度不变，所以它的动能不变，它的高度逐渐增大，所以重力势能逐渐增大。(填“增大”“不变”或“减小”)
【即时练习】
1．下列物体中具有重力势能的是C、D、F、G；具有弹性势能的是A、E、H
A．因挤压而变形的气球
B．在水平路面上飞驰的小轿车
C．正在下落的桩锤
D．停在空中不动的直升机
E．钟表中卷紧的发条
F．高山上的石头
G．三峡水库中的水
H．被推开的弹簧门的弹簧
2．空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投物资，在空投过程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是(B)
A．动能和重力势能都增大
B．动能和重力势能都减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能增大，重力势能减小
3．P70第5题

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