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(共24张PPT)
第3节 动能和势能
第十一章 功和机械能
飞翔的鸟具有动能和重力势能
为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度
骑自行车从高处滑下时即使不蹬车,车的速度为什么越来越快
例1：运动着的锤子能将钉子钉入木板中
分析：运动着的锤子能对钉子做功，因此，运动着的锤子具有能量。
运动的子弹
拉满的弓把箭射出
流水推竹排前进
举高的重锤
一、物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
能量的单位是焦耳（J）。
二、动能：物体由于运动而具有的能。
三、势能
势能
重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。
下列有关做功和能量的关系的几种说法，错误的是（　　）A．100J的能有时可以做200J的功
B．100J的能最多只能做100J的功
C．100J的能可以不做100J的功
D．做功必须消耗能
A
这些物体能够对其他的物体做功，可见它们都有能量。
我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。
演示实验：探究物体动能跟哪些因素有关。
物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么物体的动能的大小决定于哪些因素呢？
物体动能大小可能跟物体的质量和速度有关
设计实验：
控制变量法、转换法
提出问题：
猜想与假设：
探究物体的动能跟哪些因素有关
猜想与假设
物体动能大小可能跟速度有关
物体动能大小可能跟质量有关
实验·观察
通过观察B被撞出的距离，比较小球A具有动能的大小。
A
B
实验现象：
图中的小车使木块移动的距离大
实验表明：
①动能与速度有关；
②质量相同时，速度越大，动能越大
1、探究动能与速度是否有关
B
V1
V2
实验现象：
图中的小车使木块移动的距离大
实验表明：
①动能与质量有关；
②速度相同时，质量越大，动能越大
2、探究动能与质量是否有关
B
A
B
　 运动物体的动能大小与物体的（ ）和（ ）有关，物体的（ ）越大，（ ） 越大，它具有的动能就越大。
质量
速度
速度
质量
3、综合结论：
如图为某学习小组“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作(甲、乙、丙、丁中小球质量分别为m、2m、m、3m）。
（1）让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的______；
（2）实验中通过比较木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于______（选填“控制变量法”或“转换法”）；
（3）比较______两图进行的实验，可以探究小球动能大小与速度有关；
（4）由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，______（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h。
速度
转换法
甲、丙
大客车
请你用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？
解析：
同一辆汽车质量不变，速度越大，具有的动能越大；而当载货汽车和小汽车速度相同时，由于载货汽车的质量大，它具有的动能就越大，刹车阻力相同时，它滑行的距离长，容易与前面的车相撞，相撞时冲击力也更大。所以要限制机动车的速度，对载货汽车设定更小的最高行驶速度。
放在高处的花盆具有重力势能
高山上的大石块
打桩机将重锤举高
物体由于位置较高而具有的能叫重力势能
重力势能
重力势能的大小与哪些因素有关
实验探究
　　　一定时，物体　　　越
大，它具有的重力势能就越大。
高度
质量
实验探究
　　　一定时，物体　　　　　　　越
高，它具有的重力势能就越大。
质量
被举起的高度
物体的＿＿＿＿＿越高，＿＿＿越大，它具有的重力势能就越多
质量
被举高度
结论
在“模拟打桩”的实验中，原来处于同一沙槽、相同深度的1、2、3、4个相同木桩，经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后，最终所处的位置如图所示。由此可知：实验中可通过观察______ 来比较重锤重力势能的大小，若B、C两锤下落高度相同，则______（选填“B”或“C”）锤的质量要大一些；若A锤质量大于B锤质量，可推测______（选填“A”或“B”）锤下落高度较高。
木桩下陷的深度
B
B
弹性
势能
概念：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
弹性势能的大小与弹性形变大小有关，
物体的弹性形变越大，弹性势能越大。
例如：
（1）弹弓上的橡皮筋形变越大，弹性势能就越大，“子弹”就
射得越远
（2）弹簧形变越大，弹性势能越大，小车被弹开的距离越远
（3）发条上得越紧，弹性势能越大，种表走得时间越长
如图所示是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越 ________，这说明橡皮筋的弹性势能与其 ________有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而用的“子弹”不同，质量大的“子弹”射出的 ________ 较小。在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功 ________（选填“相同”或“不相同”）。
远
伸长的长度
距离
相同
四、机械能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0 ，那么铅球的机械能是多少 ？
500
下列物体具有什么形式的能：
（1）水平行驶的汽车：___________
（2）正在爬坡的汽车：___________
（3）山顶上的石头：___________
（4）山顶上滚下的石头：___________
（5）天花板上的吊灯： ___________
（6）天花板上摇摆的吊灯：___________
（7）拉长的橡皮筋：___________
（8）下落的雨滴：___________
动能
动能和重力势能
重力势能
动能和重力势能
重力势能
动能和重力势能
动能和重力势能
弹性势能
我学到了：

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