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第1节 机械能
第十二章 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.知道动能和势能的概念，知道什么是弹性势能。
2.知道动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关；知道弹性势能的大小与弹性形变有关。
3.知道机械能的概念。
任务一
动能
活动1：观察下面图片现象，了解做功与能量的关系。
流动的水推动皮筏
拉弯的弓把箭射出
滚下的巨石砸毁路面
流动的水具有能量
拉弯的弓具有能量
山顶的巨石具有能量
1.一个物体能够做功，我们就说它具有能量。
2.一个物体能够做的功越多，这个物体的能量就越大。
能量的单位：焦耳(J)
活动2：阅读课本P98页“动能”内容，结合图片认识动能。
奔跑的动物
运动的子弹
飞驰的赛车
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。
问题：猜想动能大小与什么因素有关，依据是什么？
汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；
一辆汽车以同一速度运动，重载比空载时出事故更严重。
（1）动能大小与物体的速度有关
（1）动能大小与物体的质量有关
活动3：根据猜想设计实验，探究动能大小与什么因素有关。
问题1：实验会设计哪些实验方法？
动能大小可能与速度有关
动能大小可能与质量有关
(1)控制变量法
(2)转化法：
通过比较物体做功的多少来判断物体具有动能的大小.转化为从斜面上滚下的钢球,推动木块移动距离的
远近来判断.木块被推动的距离越远,说明
钢球对木块做的功越多,钢球的动能越大.
(1)探究动能大小与质量的关系
让 的钢球，先后从 高度滚下，观察钢球推动木块的距离。
不同质量
同一
结论： 物体的动能与物体的 有关， 越大，物体的动能越大。
运动速度
速度
从同一高度滚下是为保证小球到达平面的速度一样。
让 钢球A，先后从斜面 高度滚下，观察钢球将木块推动的距离。
(2)探究动能大小与速度的关系
同一
不同
结论：物体的动能与物体的 有关， 越大，物体的动能越大。
运动速度
速度
运动物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
【视频】探究动能的影响因素
结论：物体动能的大小跟速度、质量有关，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，它的动能也越大。
活动小结
1.一个物体能够做功，我们就说它具有能量。
2.一个物体能够做的功越多，这个物体的能量就越大。
能量的单位：焦耳(J)
3.物体由于运动而具有的能叫动能，运动的物体具有动能。
4.物体动能的大小跟速度、质量有关，
任务二
势能
活动1：观察思考——物体能对外做功，物体具有能量。下面的场景中，物体的能量具有哪些特点呢？
甲.举高的“夯”能夯实地面
乙.弓拉得越开，箭射得越远
1.物体具有的能量与动能不同；
2.甲图是由于“夯”被举高而具有的能量，“夯”离开地面越高，能量越大；
3.乙图是由于“弓”被拉开（发生形变）而具有的能量，“弓”被拉开越厉害，能量越大。
甲图中夯离开地面所具有的能量叫重力势能；乙图弓由于发生形变所具有的能量叫弹性势能。
物体由于被举高而具有的能量。
物体由于发生形变而具有的能量。
活动2：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。
【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。
（1）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。
（2）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。
【进行实验】
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。
【分析与论证】
问题：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。
任务三
机械能
活动：阅读课本P99~100页内容，结合任务一、任务二的知识，认识机械能。
①定义：动能和势能统称为机械能.
②单位：焦耳，符号：J.
③一个物体可以既有动能，又有势能.
④一个物体具有的机械能是动能和势能之和.
例如：一架在天上飞的飞机的动能是50000J，重力势能为65000J，那么总的机械能为50000J +65000J=115000J.
1.判断下列说法正确的是( )
A.速度大的球一定比速度小的球动能大
B.同一辆车运动速度越大动能就越大
C.子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就比火车动能大
D.平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变
B
2.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ）
A.动能变大，重力势能变大
B.动能变小，重力势能变小
C.动能不变，重力势能不变
D.动能变小，重力势能变大
D
3.如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是（　　）
A. 运动员将弓举起的过程对弓做功
B. 弓被拉的越弯产生的弹力越小
C. 弓被拉的越弯弹性势能越大
D. 箭被射出说明力可以改变物体的运动状态
B
总结：请画出本节内容的思维导图
动能和势能
能量
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
动能
物体由于运动而具有的能
影响因素：质量、速度
势能
重力势能
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
物体由于弹性形变而具有的能量
机械能
动能和势能统称为机械能

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