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第十二章 机械能
知道影响动能、重力势能大小的因素；（重点）
02
知道能量、动能、重力势能、弹性势能的概念；
01
学习目标
02
03
能用实例说明物体的动能和势能的转化。（重点）
1.动能：物体由于运动而具有的能量。
能量的不同形式
2.势能
重力势能：物体由于位置较高而具有的能量。
弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。
重力势能
弹性势能
下列物体中，只具有动能的是　 　；只具有势能的是　 　；既具有动能，又具有势能的是　 　。（设地面处物体的重力势能为零）
A．挂在屋顶上的电灯
B．被拉开的弹簧
C．空中飞行的小鸟
D．在水平地面的冰场上滑行的运动员
E．在斜坡上滚动的石头
F．在水平公路上行驶的汽车
练一练
D、F
A、B
C、E
动能大小可能与速度有关
动能大小可能与质量有关
探究：动能的大小与哪些因素有关
猜想与假设
实验器材
让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？
实验1
实验表明钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越_____，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 ______。
快
大
现象分析
改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？
实验2
实验表明，速度相同时，质量越_______的钢球能将物体B撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 ________。
大
大
现象分析
物体动能的大小跟速度、质量有关。
1.质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；
2.运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
结 论
如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。实验中，探究的动能是指 （　　）
A．小球在斜面上的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块被小球撞击时的动能
B
练一练
重力势能
演示：探究重力势能的影响因素
物体重力势能的大小跟物体的质量、高度有关，
1.质量相同的物体，位置越高，重力势能越大；
2.物体高度相同，质量越大，重力势能越大。
结 论
建高楼时首先要打好地基，原来相同高度的相同地桩，经打击后某一瞬间三个地桩所处的位置如图所示，由此可知，打桩时，三个重锤中　　锤的做功本领最大，如果A、B两锤的质量相同，则刚开始下落时，　　锤的高度要高一些。如果B、C两锤刚下落时的高度相同，则　　锤的质量要小一些。
B
B
C
练一练
物体的弹性形变越大，弹性势能越大
射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。
弹性势能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1.动能、势能统称为机械能。
2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
机械能
运动过程 A B B B C C
动能
势能
动能和 势能的转化
增大
最大
减小
最小
减小
最小
增大
最大
势能转化为动能
势能全部转化为动能
动能转化为势能
动能全部转化为势能
A
B
C
单摆
注意：实际中小球在摆动过程中受到空气阻力的影响，AC两点不可能等高。
空气阻力越小，小球克服阻力做功就越少，摆回的高度就越高。
当阻力为零时，小球摆回原高度。
想一想，从鼻尖释放的铁锁，会再次打到鼻尖吗？
不会
铁锁除了受到重力和拉力外还受到什么力？
空气阻力
2.机械能守恒
当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变，叫做机械能守恒。
1.动能和势能能够相互转化。
小结
机械能 = 动能 + 势能
势能
动能
+
保持不变
在现实生活中，由于摩擦力的存在，动能势能相互转化过程中，要克服摩擦力做功，转化为其它形式的能，机械能减少。
1.下列现象中，物体动能转化为重力势能的是（　　）
A．向上抛出去的篮球
B．张开的弓把箭水平射出去
C．骑自行车匀速上坡
D．秋千由最高处向最低处荡去
练一练
A
2.如图所示，小球沿轨道由静止从A 处运动到D 处的过程中，忽略空气阻力和摩擦力，仅有动能和势能互相转化，则（ ）
A.小球在A 处的动能等于在D 处的动能
B.小球在A 处的动能大于在D 处的动能
C.小球在B 处的机械能小于在C 处的机械能
D.小球在B 处的机械能等于在C 处的机械能
所以小球的机械能保持不变
D 处高度小于A 处高度，故A 处小球的重力势能大于D 处小球的重力势能
D
练一练
D
随堂训练
1．下列哪个选项中，物体的机械能守恒（　　）
A．水平公路上匀速行驶洒水的洒水车
B．加速升空的火箭
C．从苹果树下自由落下的苹果
D．绕地球旋转的人造卫星
2．2020年7月23日，我国发射了第一颗自主研发的火星探测器天问一号。如图所示是火箭发射时的情景，关于火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．动能变小，势能变大，动能转化为重力势能
B．动能变大，势能变小，重力势能转化为动能
C．火箭升空过程中，内能转化为机械能
D．火箭升空过程中，机械能转化为内能
C
3．如图所示，货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球，其中A和B为铜球，C和D为铁球。则A与B相比，　 　的势能大，原因　 　，B与C相比，　 　________的势能大，原因是　 。四个球中，势能最小的是　 　球。（ρ铜＞ρ铁）
A
在质量相同时，A的高度比B大
B
B的质量大
D
机械能及其转化
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
机械能及其转化
机械能守恒
水能和风能的利用
水能发电
风能发电
课堂小结
物体由于弹性形变而具有的能量
势能
影响因素：质量、速度
能量
动能
物体由于运动而具有的能
重力势能
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
弹性势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：质量、高度
影响因素：弹性形变大小
课堂小结

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