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第十二章 机械能
12.1　机械能
目 录
contents
1.知道能量、动能、重力势能、弹性势能的概念。
（重点）
2.知道影响动能、重力势能大小的因素。（重点）
3.知道机械能的概念。
动能
运动着 的子弹 射穿 木板
“9.11”事件中
飞行 的飞机 撞毁 帝国大厦
运动着 的子弹
能够 把木板
射穿
飞行 着的飞机
能够 把大厦
撞毁
物体
能够对外
做功
运动 的物体 能够 对外 做功 。
重力势能
打桩机施工现场
高举的重锤砸陷地面
高举的重锤
高空的物体
高空抛物
砸陷
能够 把地面
能够 把路人
砸伤
物体
能够对外
做功
被 举高 的物体 能够 对外 做功。
弹性势能
拉弓射箭
撑杆跳高
拉弯的弓
能够 把箭
射出
压弯的撑杆
能够 把运动员
抬起
物体
能够对外
做功
发生 弹性形变 的物体 能够 对外 做功。
一、能量
１.一个物体 能够 对外做功， 我们就说它具有 能量 或 能 。
“能做功”
可能“ 正在做功 ”
可能“ 并未做功 ”
２.一个物体 能够做的功越多 ，它具有的 能量就越大 。
3.能量是表示物体 做功本领大小 的物理量。
4.在国际单位制中，能的单位： 焦（J）
下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。
在地上 滚动 的足球
悬挂 于枝头的苹果
拉伸 的弹弓
行驶 的汽车
山顶 的巨石
发生 形变 的蹦床
二、能量的不同形式
机械能
动能：物体由于 运动 而具有的能量。
势能
重力势能：物体由于 位置较高 而具有的能量
弹性势能：物体由于发生 弹性形变 而具有的能量
动能和势能统称为机械能。
一个物体具有的机械能是 动能和势能之和
玩一玩
动能
重力势能
弹性势能
压缩的弹簧
滚动的小球
飞驰的火车
吊起的货物
流动的水
飞行的子弹
举高的重锤
压缩的皮筋
树上的苹果
离弦之箭
拉开的弓
卷紧的发条
例：如图所示是滑雪运动员从最高处的A点由静止开始下滑到最低处B点的过程，下列说法中正确的是(　　)
A．滑雪运动员在A点时只有重力势能，没有动能
B．滑雪运动员在A点时只有动能，没有重力势能
C．滑雪运动员从A点滑到B点的过程中，只有动能，没有重力势能
D．滑雪运动员从A点滑到B点的过程中，只有重力势能，没有动能
A
在地上 滚动 的足球
行驶 的汽车
宇宙中的星体
物体由于运动而具有的能叫 动能， 运动的物体具有动能。
生活中还有哪些事例说明物体具有动能？
滚滚而来的 洪水能冲倒房屋、球场上 奔跑的 运动员撞人
静止 的物体具有动能吗？
一动能 （物体由于 运动 而具有的能。）
提出问题：
物体的动能跟哪些因素有关？
猜想：
物体的速度、质量
需要用到的实验方法:
控制变量法、转换法
探究物体的动能跟哪些因素有关
怎样判断物体动能的大小？
通过观察小球撞击 木块 移动距离的远近。
转换法
（1）探究物体的 速度 对动能的影响
思考：
1、探究动能的大小跟速度之间的关系，需要控制什么物理量？
让 质量 不变，改变水平面上的 速度
2、怎样改变 小球 在水平面上的速度？
让 同一个小球 从斜面 不同高度 滑下
控制质量不变
改变小车在水平面的初速度
速度对动能大小的影响
现象：
小球______ 越高，小球运动到水平面的 速度________
木块被撞击的 。
高度
越大
结论：
______相同 时，物体的 速度 越大，物体具有的____ 越大。
质量
动能
（2）探究物体的 质量 对动能的影响
思考：
1、探究动能的大小跟质量之间的关系，需要控制什么物理量？
让 速度（同一高度） 不变，改变物体的 质量
2、怎样改变小球的质量？怎样操作？
让 不同质量的小球 从斜面 同一高度 滑下
改变小球的质量
控制小球在水平面的初速度
质量对动能大小的影响
现象：
高度相同时小球的_______ 越大，木块移动的距离______ 。
质量
越远
结论：
物体的_______ 相同时，_____物体具有的动能______ 。
速度
质量
越大
小结
brief summary
影响动能的因素
物体运动的 速度
物体的 质量
结论：
质量相同 的物体， 运动的速度 越大，物体具有的 动能 越大；
运动速度 相同的物体， 质量 越大，物体具有的 动能 也越大
想一想：
想一想：
限速 、 限载 的目的
限速是为了防止 速度 太大而使动能过大；
限载是为了防止 质量 太大而使动能过大。
思考： 小朋友从滑梯上滑下时为什么会越来越快？
因为他在滑梯顶时储存了能量。
二、重力势能
高处物体具有的能
提出问题：
影响重力势能的因素
猜想：
被举高的高度，质量的大小
需要用到的实验方法:
控制变量法、 转化法
对比法
探究物体的重力势能跟哪些因素有关
怎样判断物体重力势能的大小？
通过观察小球落下后陷入沙子的 深度
转换法
（1）探究物体 质量 对重力势能的影响
思考：
1、探究重力势能跟质量之间的关系，需要控制什么物理量？
让下落的 高度 不变，改变物体 质量
操作过程：
让 不同的物体 从 同一高度落 下
质量对重力势能的影响
现象：
物体的_____ 越大在沙子中陷入的_____ 。
质量
结论：
越深
高度相同 时，物体的___ 越大,物体具有的____ 越大。
质量
重力势能
质量对重力势能的影响
现象：
物体的_____ 越高在沙子中陷入的_____ 。
质量
结论：
越深
质量相同 时，物体的___ 越大,物体具有的____ 越大。
高度
重力势能
小结
brief summary
影响重力势能的因素
物体的的 质量
物体 被举高的高度
结论：
高度相同 的物体， 质量越大，物体具有的 重力势能 越大；
质量相同的物体， 高度 越高，物体具有的 重力势能 也越大
物体由于发生 弹性形变 而具有的能叫作 弹性势能 。
球拍击打网球时，发生形变的球拍具有能量
射箭运动员把弓拉弯，给弓储存了能量
三、弹性势能
提出问题：
物体的弹性势能跟哪些因素有关？
猜想：
物体的弹性形变程度、 弹性材料的弹性
需要用到的实验方法:
控制变量法
影响弹性势能大小的相关因素
观察并思考：
实验中是如何控制变量的？
实验中是如何比较弹性势能的大小的？
结论：
　　弹性势能的大小与 弹性形变的程度、 物体的 弹性 有关；
　　弹性物体的 弹性越大 ， 弹性形变的程度越大 ， 弹性势能越大 。
1、2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，神舟十五号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得成如图是火箭发射升空的情景，以下说法正确的是（ ）
A、火箭升空过程中动能增大重力势能增大，机械能增大
B、火箭升空力是相互的
C、火箭升空时收到平衡力的作用
D、火箭上空时收到惯性力的作用
B
2. (2019·常州) 北京世园会上,车身离地30cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内.此过程中,扫地车整体的 （ ）
A .动能不变,重力势能不变
B .动能不变,重力势能变大
C .动能变大,重力势能不变
D .动能变大,重力势能变大
D

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