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12.1 动能 势能 机械能（第2课时）
苏科版九年级上册
内容总览
课标要求
01
学习目标
02
探究新知
03
典例分析
04
课堂总结
05
当堂检测
06
目录
2022新课标要求
3.1.1 了解能量及其存在的不同形式，能描述不同形式的能量和生产生活的联系。
3.1.2 通过实验，认识能量能要以从一个物体转移到另其他物体，不同形式的能量可以相互转化。
3.2.1 知道动能、势能和机械能，通过实验，了解动能和势能的相互转化，举例说明机械能其他形式能量的相互转化。
学习目标
1 知道弹性势能、重力势能的概念，知道它们各自的影响因素
2 能判断一个物体具有什么形式的能。
3 知道动能和势能之间可以相互转化。
新知导入
窗台上的花盆
山坡上的石头
枝头的苹果
1、以上事例中的物体正在做功吗？能做功吗？
2、能做功说明就此时具有能量，这种能量是动能吗？
探索新知
1、被举高的物体具有做功的本领，也具有势能，这种势能叫做重力势能。
一. 重力势能
2、重力势能：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
3、猜想：被举高的物体做功本领的大小与哪些因素有关呢？
探索新知
4、探究重力势能的大小与哪些因素有关
（1）本此探究采用什么方法？
（2）怎样探究重力势能的大小与质量的关系？
（3）怎样探究重力势能的大小与高度的关系？
（4）怎样比较重力势能的大小？
控制变量法、转换法
让质量不同的物体从同一高度由静止落下
让同一物体从不同高度由静止落下
比较木桩打下的深度
探索新知
实验视频：探究重力势能的影响因素
探索新知
实验视频：探究重力势能的影响因素
探索新知
实验结论:
结论2：高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。
结论1：质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大。
探索新知
为什么？
思 考
探索新知
被拉弯的弓，可以把箭射出去、
拉长的橡皮弹弓，可以把石子弹出去；
上紧的发条，可以让跳蛙跳起来。
说明他们具有能量。
这种能量既不是动能，也不是重力势能，是哪种能量呢？
探索新知
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
弹性形变量越大，弹性势能越大。
二、弹性势能
探索新知
动能和势能统称为机械能。
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
三、机械能
探索新知
四、不同形式能量之间的相互转化
1、动能与重力势能之间的相互转化
单摆和滚摆：
位置从高到低时：_____能转化为___能。
位置从低到高时：___能转化为_____能。
重力势
动
动
重力势
探索新知
四、不同形式能量之间的相互转化
2、动能与弹性势能之间的相互转化
探索新知
四、不同形式能量之间的相互转化
3、动能、重力势能、弹性势能之间的相互转化
典例分析
例1. 下列物体中: ①卷紧的钟表发条；②拉长的橡皮筋；③放在桌面上的弹簧；④压弯的树枝。具有弹性势能的是 （ ）
A. ①②③④　　　　 B. ①②④
C. 只有①　　　　 D. ①②
B
典例分析
例2.如图所示的实验。甲图：铁球从斜槽滚入水平槽的过程中，铁球的_________能转化为______能；乙图：铁球接触弹簧并将其压缩的过程中，铁球的____能转化为弹簧的_______能；丙图：被压缩的弹簧要恢复原状，把铁球弹回的过程中，弹簧的_______能减少，铁球的____能增大，弹簧的_______能转化为钢球的______能。
重力势
动
动
弹性势
弹性势
动
弹性势
动
甲 乙 丙
典例分析
例3.如图所示是节能车站的示意图，请你从能量转化的角度解释，节能车站为什么能节能？
解释：列车进站时可以将动能转化为重力势能，出站时又将重力势能转化为动能，起到节能的作用。
典例分析
例4.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橡皮筋发生　 　 大小有关；若橡皮筋被拉得长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也　　　 (选填“相同”或“不相同”)；在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功　　 (选填“相同”或“不相同”)。
远　
　形变程度
不相同
相同
典例分析
例5. 卫球绕地球旋转的轨道其实是椭圆,当卫球从近地点向远地点运行时，卫星的重力势能将_____，卫星的动能将______。
增大
减小
课堂总结
1、重力势能：物体由于__________，而具有的能。重力势能的大小与物体的_______和___________有关。
2、弹性势能：物体由于发生________而具有的能，弹性势能大小与____________有关。
3、机械能：______能和_________能统称为机械能。不能形式的机械能之间可以_____________。
被举高
质量
弹性形变
形变程度
被举的高度
动
势
相互转化
当堂检测
1、汽车空载和满载时以相同速度前进，______时的动能大；质量较大喜鹊和质量较小燕子在空中飞，如果它们的重力势能相等， ___ ____ 　 的位置高些；“神六”返回舱匀速下降时，它的动能 ___ 　 ，重力势能　　　，机械能　　　。
满载
燕子
不变
减小
减小
当堂检测
2、 自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
增大
减小
当堂检测
3.—物体沿斜面匀速下滑，物体的　( )
A．动能增加，势能减小
B．动能、势能都减小
C．动能不变，势能减小
D．动能、势能都增加
C
当堂检测
4. 如图是一款名叫“蜗小白”的无人驾驶扫地车，正在平直路面上匀速前进，并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（　　）
A.动能不变，机械能不变
B.动能不变，机械能变大
C.动能变大，机械能不变
D.动能变大，机械能变大
D
当堂检测
5. 图中小孩在荡秋千（忽略空气阻力），由A→B→C→B→A…飘荡，时高时低的感觉如同在飞，下列说法正确的是（　　）
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩从A荡到B的过程中，
动能转化为势能
C.小孩在B点势能最大
D.小孩从B荡到C的过程中，
动能转化为势能
D
当堂检测
6、 在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷人沙坑中的情况如右图所示。
（1）在此实验中我们是通过___________________来比较各个铁块重力势能的大小。
（2）若A．B两个块质量相同，则两个铁块下落的高度hA_____hB（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）若B．C两个铁块下落的高度相同，则两个铁块的质
量mB_____mC（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）本实验可得出的结论是物体的重力势能的大小与物体
的_____和_____有关。
木桩打入沙坑中的深度
小于
大于
质量
高度
谢谢
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12.1 动能 势能 机械能（第2课时） 学案
班级：___________ 姓名：___________ 使用时间：___________
【学习目标】
1.知道弹性势能、重力势能的概念，知道它们各自的影响因素。
2.能判断一个物体具有什么形式的能。
3.知道动能和势能之间可以相互转化。
【探究新知】
一. 重力势能
1.物体由于______________而具有的能叫做重力势能。
2.探究重力势能的大小的影响因素
（1）实验方法有___________法和__________法。
（2）实验结论是重力势能大小与物体的________和________有关。
二. 弹性势能
1.物体由于发生______________而具有的能叫做弹性势能。
2.物体弹性势能大小与物体的_____________有关。
三. 机械能
1.物体的______能与_______能统称为机械能。
2.不同形式的机械之间可以相互转化。
【典例分析】
例1.下列物体中: ①卷紧的钟表发条；②拉长的橡皮筋；③放在桌面上的弹簧；④压弯的树枝。具有弹性势能的是 （ ）
A. ①②③④　　　　 B. ①②④
C. 只有①　　　　 D. ①②
例2.如图所示的实验。甲图：铁球从斜槽滚入水平槽的过程中，铁球的_________能转化为______能；乙图：铁球接触弹簧并将其压缩的过程中，铁球的____能转化为弹簧的_______能；丙图：被压缩的弹簧要恢复原状，把铁球弹回的过程中，弹簧的_______能减少，铁球的____能增大，弹簧的_______能转化为钢球的______能。
例3.如图所示是节能车站的示意图，请你从能量转化的角度解释，节能车站为什么能节能？
例4.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橡皮筋发生_________大小有关；若橡皮筋被拉得长度相同，所用“子弹”的质量不同，则发现射出时的速度也__________(选填“相同”或“不相同”)；在此过程中，橡皮筋对“子弹”做的功_________(选填“相同”或“不相同”)。
例5.卫球绕地球旋转的轨道其实是椭圆,当卫球从近地点向远地点运行时，卫星的重力势能将_____，卫星的动能将______。
【当堂检测】
1．汽车空载和满载时以相同速度前进，______时的动能大；质量较大喜鹊和质量较小燕子在空中飞，如果它们的重力势能相等，______的位置高些。“神六”返回舱匀速下降时，它的动能______ ，重力势能______，机械能______。
2．自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐______。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
3. 如图是一款名叫“蜗小白”的无人驾驶扫地车，正在平直路面上匀速前进，并将地面上的垃圾吸入车内。此过程中，扫地车整体的（　　）
A.动能不变，机械能不变 B.动能不变，机械能变大
C.动能变大，机械能不变 D.动能变大，机械能变大
4．如图所示，木块沿斜面从顶端匀速下滑的过程中，木块的（　　）
A．重力势能减小，动能增大 B．重力势能减小，机械能减小
C．动能不变，机械能不变 D．重力势能不变，机械能减小
5. 图中小孩在荡秋千（忽略空气阻力），由A→B→C→B→A…飘荡，时高时低的感觉如同在飞，下列说法正确的是（　　）
A.小孩在A点具有最大动能
B.小孩从A荡到B的过程中，动能转化为势能
C.小孩在B点势能最大
D.小孩从B荡到C的过程中，动能转化为势能
6. 在做“探究物体的重力势能与哪些因素有关”的实验时，三个完全相同的木桩被从正上方由静止释放的铁块撞击后，陷人沙坑中的情况如右图所示。
（1）在此实验中我们是通过___________________来比较各个铁块重力势能的大小。
（2）若A．B两个块质量相同，则两个铁块下落的高度hA_____hB（选填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）若B．C两个铁块下落的高度相同，则两个铁块的质量mB_____mC（选填“大于”“小于”或“等于”）。
（4）本实验可得出的结论是物体的重力势能的大小与物体的_____和_____有关。
12.1 动能 势能 机械能（第2课时） 课后作业
班级：___________ 姓名：___________
1．2023年6月4日早上，中国载人航天飞船神舟十五号返回舱在东风着陆场完美着陆，如题图所示，返回舱在空中匀速下落时能量的变化情况是（　　）
A．重力势能增加 B．动能不变
C．机械能不变 D．机械能增加
2．“民非谷不食，谷非地不生。”习近平总书记指出，“耕地是粮食生产的命根子，是中华民族永续发展的根基，要像保护大熊猫那样保护耕地”。近年来，农用无人机作业在施肥、播种和喷洒农药方面充分显示了其优势，为我国农业发展提供了助力。如图所示，一架无人机正在固定高度进行定速巡航喷药，下列叙述正确的是（　　）
A．无人机的动能不变
B．无人机的重力势能不变
C．无人机的机械能减少
D．无人机的机械能大小无法判断
3．如图所示，小明沿滑道从顶端匀速下滑的过程中，小明的（　　）
A．重力势能减小，动能变大
B．动能不变，机械能不变
C．重力势能减小，机械能不变
D．动能不变，机械能减小
4．如图所示，是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A、B、C、D时，那么在哪一点时，此物体的重力势能最大（　　）
A．在A点 B．在B点
C．在C点 D．在D点
5．如图所示，国产C919大飞机从浦东机场起飞，经过3个多小时的飞行后安全降落.下列说法正确的是（ ）
A．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞机的机械能一直保持不变
B．飞机从起飞到安全降落的整个过程中，飞行员的动能一直保持不变
C．飞机降落后，在水平道上滑行过程中，飞机的动能转化为重力势能
D．飞机在升空过程中，飞行员的重力势能逐渐增大
6．抽水蓄能电站白天时放出山上的水用来发电，下列关于水向下流动时能量转化分析正确的是（ ）
A．水的重力势能增加 B．水的动能减少
C．水的重力势能转化为动能 D．水的动能转化为重力势能
7．抛在空中的一个篮球，已知动能为10J，势能为6J，这篮球具有的机械能是（ ）
A．10J B．6J C．16J D．4J
8．2021年7月，河南遭遇千年特大暴雨，洪水引发爆炸，火车被困，地铁灌水，还伴有泥石流等灾害，泥石流之所以会造成巨大的危害，是因为山石，泥土被雨水从高处冲下来时 能转化为巨大的 能，灾害发生后，救灾飞机迅速到达灾区上空，当它在一定高度匀速飞行并投下救援物资后，飞机的重力势能将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
9．如图所示，这是我国某科技公司生产的一款新型智能航拍无人机，具有超高清摄像、长续航、超远距离控制等特点。无人机在空中匀速上升过程中，其机械能 ，克服重力做功的功率 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”）
10．在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示。
（1）在此实验中，我们除了应用转换法即通过观察 来比较各铁块重力势能的大小，还应用到的研究方法是 。
（2）若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落的高度关系是 ；若A、C两铁块下落的高度相等。则两铁块质量的关系是 。
A．hA＞hB B．hA＜hB C．mA＞mc D．mA＜mc
（3）实验得出的结论是：物体重力势能的大小与物体的 和 有关。
11．在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下猜想：
猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关；
猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关；
（1）为验证猜想一，他设计了如图所示实验，（小球质量大于木块的质量）实验时将同一弹簧压缩不同的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球撞击同一位置的相同木块上，分析比较 ，从而得出弹性势能大小。
（2）为验证猜想二，需选用材料 的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩 （选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若 ，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
（3）若水平面绝对光滑，则 （选填“能”或“不能”）完成本实验。
12.1 动能 势能 机械能（第2课时） 学案参考答案
【典例分析】
B
2、重力势 动 动 弹性势 弹性势 动 弹性势 动
3、列车进站时可以将动能转化为重力势能，出站时又将重力势能转化为动能，起到节能的作用。
4、远 形变量 不相同 相同
5、增大 减小
【当堂检测】
满载时 燕子 不变 减小 减小
2、增大 减小
3、D
4、B
5、D
6、（1）木桩打入沙坑中的深度 （2）小于 （3）大于 （4）质量 高度
12.1 动能 势能 机械能（第2课时） 课后作业参考答案
1、C
2、D
3、D
4、A
5、能量
6、15 15 不变 增大
7、速度 C
8、小车 质量 木块被推出的距离 放回原处 不需要 第三次实验时，小车的质量比前两次的大，小车撞击木块使得木块滑出木板，木块移动的距离比前两次大
9、初速度 木块被推出的距离 速度 ＜ 能
10、（1）木桩陷入沙坑的深度 控制变量法 （2）B D （3）质量 高度
11、（1）木块移动的距离 （2）不同 相同 前后两次木块移动的距离不同 （3）不能
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