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10.6 第1课时 动能与势能
素养目标
1.了解能量的概念。
2.知道什么是动能、势能和机械能及其影响因素。
◎重点:探究动能大小的影响因素。
【合作探究】
生活中的物理
真实的故事
1.从沈阳开往上海的195次列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线103K区段时,突然从列车左翼车窗飞出一个馒头,不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工×××的鼻梁上,当场将其击昏。
2.俗话说“以卵击石”,鸡蛋壳相对于人的头部,也算是比较脆弱的。但一颗从25楼抛掷的鸡蛋就可当场致人死亡!
为什么小小的馒头能把人砸伤 为什么高空抛物造成的后果这么严重 今天的学习将揭示其中的真相。
任务驱动一 认识能量、动能、重力势能和弹性势能
1.能量:一个物体能够对别的物体 ,我们就说这个物体具有 ,简称 ,国际单位制中,功的单位是 (符号 ),能的单位也是 (符号 )。
2.动能:物体由于 具有的能叫作动能。
3.重力势能:物体由于 所具有的能叫作重力势能。
4.弹性势能:物体因 而具有的能叫作弹性势能。
5.势能: 和 这两类能称为势能。
6.机械能: 和 统称为机械能。
【参考答案】
任务驱动一
1.做功　能量　能　焦耳　J　焦耳　J
2.运动
3.高度位置
4.弹性形变
5.重力势能　弹性势能
6.动能　势能
任务驱动二 讨论下面的问题
如图所示,这些物体都具有什么能
运动的锤子　飞行的子弹　流动的空气
。
举高的杠铃 　山顶的石头　树上的鸟
。
压弯的撑竿　 拉长的弹弓　　压弯的跳板
。
【参考答案】
任务驱动二
锤子、子弹和空气由于运动,具有动能
杠铃、石头和鸟由于在高处位置,具有重力势能
撑竿、弹弓和跳板由于发生了弹性形变,具有弹性势能
任务驱动三 探究动能、势能的大小跟什么因素有关
【实验1】动能的大小跟哪些因素有关
提出问题:
物体具有动能的大小跟哪些因素有关
猜想与假设:
1.动能的大小可能与物体的运动 有关;
2.动能的大小可能与物体的 有关。
设计实验与制订计划:
实验装置:
·学习小助手·
小球在光滑斜面上由静止释放,到达斜面底端的速度只与释放位置的高度有关,与小球的质量无关。小球释放的位置越高,到达斜面底端时的速度就越大;不同质量的小球从光滑斜面的相同位置由静止释放,到达斜面底端时的速度相同。
·导学建议·
实验前引导学生思考下面的问题:
①该实验的研究对象是什么 。
②如何比较小球的动能大小 。
③该实验的科学探究方法: 。
④如何控制或改变小球的速度 。
①如图甲所示,让质量为m的钢球分别从斜面上A处和B处由静止滚下,并撞击静止在水平面上的木块,测出木块移动的距离。
实验结论: 。
②如图乙所示,让质量分别为m和2m的钢球从斜面的同一高度处由静止滚下,测出木块移动的距离。
实验结论: 。
·学习小助手·
1.在实验中,让质量相同的钢球从斜面的不同高度由静止滚下,使钢球到达水平面时具有不同的速度,目的是探究动能的大小与速度的关系,而不是探究动能的大小与高度的关系。
2.该实验探究的是小球在斜面底端时的动能,将小球在斜面上由静止释放的目的是让小球获得可控的速度。
实验评估:如果水平面完全光滑,能否比较出小球动能的大小 。
【实验2】重力势能的大小跟哪些因素有关
设计并进行实验:
(1)如图甲、乙所示,将质量相等(质量为m)的重物分别从不同高度(高度分别为h1、h2 ,且h1(2)如图甲、丙所示,将质量不等(质量分别为m和2m)的重物都从相同高度(高度为h2)由静止释放,比较两次小桌陷下的深度,探究重力势能跟物体质量的关系。
实验结论: 。
交流评估:
1.本实验的研究对象是什么 观察对象是什么 重物的重力势能是一个不可直接测量的量,用什么方法显示重力势能的大小
2.由于本实验是探究重力势能的大小跟质量和高度这两个因素的关系,因此用了控制变量法,具体如何操作
·学习小助手·
1.物体被举高的高度是相对的,在没有特别指明的情况下,“高度”一般是相对于地面而言的。通常把地面上的物体具有的重力势能视为零。
　　2.在分析重力势能的大小时,要同时考虑物体的质量和高度两个因素,质量大的物体重力势能不一定大,同理,被举得高的物体重力势能也不一定大。
【参考答案】
任务驱动三
【实验1】
1.速度
2.质量
学习小助手
①小球
②通过比较小球推动木块移动的距离来比较小球动能的大小
③控制变量法
④通过控制或改变小球释放的高度来改变小球运动到斜面底端的速度
①质量相同时,物体的速度越大,具有的动能就越大。
②速度相同时,物体的质量越大,具有的动能就越大
水平面完全光滑时,小球将推动木块一直做匀速直线运动,不能通过比较木块移动的距离来比较小球动能的大小。
【实验2】
物体具有的重力势能跟物体被举高的高度和质量有关。物体被举得越高,质量越大,它具有的重力势能就越大
1.答:本实验的研究对象是被举高的重物;观察对象是小桌陷入沙中的深度;小桌陷入沙中的深度可以反映出重物初始时重力势能的大小,这里采用了转换法。
2.答:研究重力势能大小跟质量的关系时,控制重物下落时的高度相同,改变重物的质量;研究重力势能大小跟高度的关系时,控制重物的质量相同,改变重物下落时的高度。
任务驱动四 现在能解释“真实的故事”的问题吗
【参考答案】
任务驱动四
答:馒头和鸡蛋的质量虽然小,但由于速度很快或高度很高,所以具有很大的动能或势能,能量具有一定做功的本领,所以它们都能产生巨大的破坏性。

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