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(共18张PPT)
第4节 认识动能和势能
第1课时
第十一章 机械功和机械能
小鸟和飞机比起来，真的是小的不能再小了，但是如果飞机这种庞然大物在空中飞行时遇到了小鸟，那将会带来一场灾难。为什么小小的鸟儿，能给飞机带来如此大的威胁？
1.能通过实例从做功的角度描述能量，能说出能量与做功的关系。
2.知道动能和势能的概念，并能运用其解释相关的现象。
3.通过实验，探究动能和势能跟哪些因素有关。
任务一
能量的不同形式
活动：生活中下落的苹果能将盒子砸瘪，对盒子做了功，就可以说苹果具有能量；被举高的苹果没有做功同样具有能量，因为苹果能够对外做功。
阅读课本P14页内容，我们知道了物体能够对外做功，就说这个物体具有能量，简称能，单位与功的单位相同为焦耳。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
下列情境中的物体具有能量吗？判断的依据是什么？
行驶的汽车
挂在枝头的苹果
拉伸的皮筋
奔跑的猎豹
流动的河水
拉开的弓
打夯机重锤
行驶的汽车能够对外做功，挂在枝头的苹果能够砸向牛顿的头顶对其做功，被拉伸的橡皮筋能够将物体弹出……他们都能对外做功，所以都具有能量。
思考：图片中的物体具有能量的原因相同吗？将这些图片进行分类。
都在运动而具有能量分为一类
都在一定的高度而具有能量分为一类
都发生了弹性形变具有能量分为一类
物体由于运动而具有的能，叫做动能
物体由于受到重力并处于一定高度时具有的能，叫做动力势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能
活动小结
1.能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳。
2.动能：物体由于运动而具有的能。
3.重力势能：物理学中把被举高的物体具有的能叫做重力势能。
4.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
活动：知道了物体能够对外做功，就具有能量。那么物体具有的能量越多，对外做功就越多。那么物体的动能大小与什么因素有关呢？联系生活实际，行走的人和百米冲刺的运动员动能一定不同，行驶的汽车和火车动能也一定不同。于是我们可以得到怎样的猜想？
任务二
探究物体的动能跟哪些因素有关
物体动能大小可能与物体速度大小有关
物体动能大小可能与物体质量有关
阅读P15页“活动1”内容，分小组讨论交流下列问题：
问题1：小球在斜面最高点有动能吗？是如何判断小球具有动能的？如何比较小球动能的大小？实验需要采用了什么实验方法？
小球在最高点没有动能，下落后开始具有动能。
小球到达平面后会推动滑块对其做功，滑块的位置会发生改变，就说明了小球具有动能。
通过比较滑块被推动距离的长短，就可以比较做功的多少，从而反映小球动能的大小，小球的动能无法直接测量，将其转化为滑块被推动的距离。
转化法、控制变量法
问题2：观看视频分析实验现象得出实验结论。
当小球的质量相同时，从越高的地方滑落时速度越大，木块被推动的距离越远；当小球滑落的高度相同时（即速度相同），小球的质量越大时，木块被推动的距离越远。
质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，他的动能也越大。
问题3：若木块与水平面没有摩擦，能够得出结论吗？为什么？
不能。若水平面没有摩擦，根据牛顿第一定律，钢球和木块将一直运动下去，没有运动距离的远近之分，就不能达到比较距离来比较动能大小的目的。
任务三
探究物体的重力势能跟哪些因素有关
活动：学习了“探究物体动能的影响因素实验”后，分小组交流，设计实验探究物体重力势能的大小与哪些因素有关。
【提出问题】物体重力势能的大小与哪些因素有关？
【猜想与假设】物体重力势能的大小可能与物体的质量有关，也可能与位置高度有关。
【设计与进行实验】如图所示：
（1）实验方法
①实验中通过比较木桩陷入沙坑的深度来比较铁块具有的重力势能的大小，木桩陷入沙坑的深度越深，铁块具有的重力势能越大。这种研究方法是转化法。
②重力势能的大小与多个因素有关，故还需要利用控制变量法。
（2）进行实验
探究重力势能与位置高度的关系：如图甲、乙，铁块质量相同，乙图中的铁块被举得较高，木桩陷入沙坑的深度越深，说明乙图中的铁块具体重力势能较大。
探究重力势能与质量的关系：如图甲、丙，铁块的高度相同，丙图中铁块的质量较大，木桩陷入沙坑的深度较深。说明丙图中的铁块具有的重力势能较大。
【分析与论证】分析现象可知，物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
说说弹性势能与什么有关？并用生活实例验证。
物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
射箭时，如果弓拉得越满箭射得越远，代表弹性势能越大，满弓时其弹性的形变量最大。
活动小结
1.重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。
2.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
1.下面关于能量的说法正确的是（ ）
A.只有正在做功的物体才具有能量
B.具有能量的物体都在做功
C.不做功的物体就不具有能量
D.能够做功的物体一定具有能量
2.篮球被抛出后在空中上升的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.动能不变
B.动能增加
C.重力势能不变
D.重力势能增加
D
D
3.质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们重力势能相等，那么（ ）
A.燕子比鸽子飞得快
B.燕子比鸽子飞得高
C.鸽子比燕子飞得快
D.鸽子比燕子飞得高
4.如图所示为道路清扫车，左右扫盘将垃圾扫至车下吸嘴的前方，风机使垃圾源源不断地被吸到垃圾桶中，实现路面清扫。若垃圾车在清扫过程中沿路面匀速行驶，则车的动能 。（选填“变大”“不变”或“变小”）
B
变大
5.如图所示，在光滑的水平台面上，一轻质弹簧左端固定，右端连接一金属小球，O点是弹簧保持原长时小球的位置，开始时通过小球压缩弹簧到A位置（已知AO=OB），释放小球，小球开始往复运动，研究小球的受力、运动及能量情况，下列说法错误的是（ ）
A.小球从A运动到O的过程中所受弹力方向向右、速度不断增大
B.小球在O点运动速度最大，弹性势能最小
C.小球运动的最大速度在OB之间某个点C，小球的动能最大
D.小球在运动过程中运动状态始终发生改变
C
总结：请画出本节内容的思维导图
动能和势能
动能
势能
定义：物体由于运动具有的能
决定因素：速度和质量
重力势能
弹性势能
定义：物体由于受到重力并处在一定高度所具有的能
影响因素：
物体的质量
物体的为中
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能
影响因素：物体的材料、弹性形变的大小

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