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第2节 机械能
第1课时 动能和势能
1.能概述动能的概念，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有关。
2.能概述重力势能的概念，知道重力势能的大小与物体的质量和被举高的高度有关。
3.能说出弹性势能的概念及影响弹性势能大小的因素。
如图所示，游乐园中的过山车从高处滑下时 ，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。
过山车运动的速度为什么会这样变化？
一、动能
1.动能的概念
物体由于运动而具有的能量。
那么，物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
一切做机械运动的物体都具有动能。
（1）实验装置
2.探究影响动能大小因素的实验
（2）实验原理
放在斜面上某一高度处的小球 A 滚下时，撞击水平面上的木块 B，并将木块 B 推出一段距离。
木块 B 被推出的距离越远，说明小球 A 的动能越大。
（3）进行实验
① 让同一个小球从同一斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小球推出的距离大小。
② 让不同质量的小球从同一斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小球推出的距离大小。
控制变量法
（4）实验现象
① 同一个小球，在斜面上的位置越高，从斜面上滚下将木块推得越远。
② 不同质量的小球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，质量越大的小球将木块推得越远。
（5）现象分析
① 同一个小球，在斜面上的位置越高，到达斜面底端时的速度越大，将木块推得越远。这说明在质量相同时，物体的运动速度越大，它具有的动能越大。
② 不同质量的小球，从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，到达斜面底端时的速度相同，质量越大的小球将木块推得越远。这说明在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大。
（6）实验结论
速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。
物体的动能大小跟物体的质量和运动速度有关。
下图中的汽车和摩托车，哪一个的动能大？
汽车和摩托车的速度相同，汽车的质量大于摩托车的质量，因此汽车的动能大于摩托车的动能。
思考与讨论
在同一条高速公路上，为什么对小客车、大型车的限制速度不同？
运动速度相同的汽车，汽车的质量越大，动能也越大。汽车的动能越大，在短时间内越不容易刹车停下。所以大型车的限制速度比小客车的小。
二、势能
1.重力势能
物体由于被举高而具有的能量。
物体的重力动能大小跟哪些因素有关呢？
（1）实验装置
2.探究影响重力势能大小因素的实验
（2）实验原理
物块从某一高度处下落时，撞击沙盘中的木桩，木桩向下运动的距离越大，说明物块的重力势能越大。
（3）进行实验
① 从不同的高度自由释放同一个金属块，观察木桩向下运动的距离，并将结果记录下来。
② 从相同的高度自由释放不同质量的金属块，观察木桩向下运动的距离，并将结果记录下来。
控制变量法
（4）实验现象
① 同一个金属块，下落的高度越高，木桩向下运动的距离越大。
② 下落相同的高度，质量越大的金属块使木桩向下运动的距离越大。
（5）实验结论
在质量相同时，物体被举得越高，它所具有的重力势能越大。
物体被举高的高度相同时，物体的质量越大，它所具有的重力势能越大。
物体的重力势能跟物体的质量和被举高的高度有关。
（1）概念：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
3.弹性势能
（2）影响弹性势能大小的因素
用弹弓打弹丸时，橡皮筋的形变越大，弹丸就射得越远。
弹性势能的大小跟物体形变的大小有关，
物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。
一、动能
1.概念
物体由于运动而具有的能量叫动能。
2.影响因素
物体的质量越大，运动速度越大，物体的动能就越大。
二、势能
1.重力势能
（1）概念
物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
（2）影响因素
物体质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。
2.弹性势能
（1）概念
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
（2）影响因素
物体的弹性形变越大，弹性势能越大。
1. 关于动能，下列说法正确的是（ ）
A.运动的物体只具有动能
B.速度越大的物体，动能越大
C.汽车的动能一定比自行车的动能大
D.物体由于运动而具有的能量叫动能
D
2. 关于重力势能，下列说法正确的是（ ）
A.离地面越高的物体的重力势能越大
B.质量越大的物体的重力势能越大
C.悬挂在天花板上的电灯静止不动，它没有重力势能
D.任何被举高的物体都具有重力势能
D
3.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图所示） ，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，正确的是 ( )
A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中，笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中，笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能增大
C
4.下图是“研究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置。
（1）在这个实验中我们通过观察比较___________________来判断钢球动能的大小。
木块B移动的距离s
(2) 让同一钢球A分别从同一斜面上的不同高度由静止开始滚下，发现h越大，木块B被推出的距离越远，由此能得到的结论是:
______________________________________________________
______________。
物体的质量一定时，物体的动能与物体的速度有关，速度越大，动能越大
完成学案上的自我检测。

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