资源简介

(共47张PPT)
第十二章 机械能
第1节 机械能
1.通过生活实例的分析，认识动能、势能、机械能。（素养）
2.了解动能的定义和影响因素。（重点）
3.认识重力势能、弹性势能及影响因素。
4.会利用实验探究影响动能大小的因素。（重点）
5.认识机械能。
1.物体 ，且 ，我们就说力对物体做了 。
2.功的大小等于 ；
计算公式： 。
受力
沿受力方向移动一定距离
力与距离的乘积
W = Fs
功
奔跑的骏马具有能
飞流而下的瀑布具有能
打桩机具有能
拉开的弓具有能
流动的风具有能
1.定义:一个物体如果能对其他物体做功，我们就说物体具有能量。
2.单位： 焦耳（ J ）
3.物理意义：能量是表示物体做功本领大小的物理量。
一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
4.能量的大小，用能够做功的多少来衡量。
一、能量（简称：能）
5.具有能量表示“能做功”，但不一定“正在做功”。
6.一切物体都具有能量。
1.定义：物体由于运动而具有的能叫动能。
2.单位： 焦耳（ J ）
3.一切运动的物体都具有动能。
二、动能
奔跑的猎豹
运动的子弹
宇宙中的星体
飞驰的摩托
4. 动能大小跟速度、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。
三、势能
1.重力势能定义：物体由于位置较高而具有的能叫重力势能。
2.重力势能单位：焦耳（ J ）
高处下落的水流具有重力势能
3.重力势能大小跟高度、质量有关。
物体质量越大，位置越高，重力势能越大。
【例2】：从物理学角度思考，工地上为什么不戴安全帽不让进工地？
因为工地上可能有从高空坠落的物体，这种物体具有较高的重力势能，砸中人时，会对人造成严重的伤害。
4.弹性势能定义:物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
5.弹性势能单位： 焦耳（ J )
6.弹性势能大小跟弹性形变大小、弹性系数有关。
拉开的橡皮筋
压缩或拉伸的弹簧
下凹的蹦床
压弯的跳板
7.重力势能和弹性势能统称为势能有关。
四、机械能
1.定义：动能和势能统称为机械能。
2.单位： 焦耳（ J )
3.机械能的大小等于物体具有的动能和势能之和。
【例3】推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0 ，那么铅球的机械能是多少
500焦耳
活动一：【讨论】具有能量的物体是否一定正在做功？
不做功的物体是否一定没有能量？
拉开的橡皮筋具有能量，不松手没有做功
举高的重锤具有能量，不下落没有做功
活动二：【实验探究】动能大小和什么因素有关？
①动能的大小可能与速度有关；
猜想假设：
设计实验：
①科学方法：控制变量法、转换法
②动能的大小可能与质量有关。
②实验器材：斜面、质量不同的两个钢球、木块
转换法：通过小木块被推距离的远近来反映动能的大小
实验步骤：
(1)甲乙：让同一钢球从斜面不同高度由静止开始滚下，钢球高度越高，木块被撞的越远。
(2)甲丙：让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止开始滚下，钢球质量越大，木块被撞的越远。
实验结论：物体的运动速度相同时，质量越大，动能就越大。
实验结论：物体的质量相同时，运动速度越大，动能就越大。
【例1】利用本节所学的知识，从能的角度解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
因为同一辆机动车速度越大，动能越大，限制最高行驶速度是为了控制机动车动能，不同的车型质量不同，对于同样的动能大小，有不一样的最高速度。
活动三：【实验探究】重力势能大小和什么因素有关？
①动能的大小可能与高度有关；
猜想假设：
设计实验：
①科学方法：控制变量法、转换法
②动能的大小可能与质量有关。
②实验器材：小桌、质量不同的砝码、沙坑
h
h
转换法：通过小桌陷入沙坑的深度来反映重力势能的大小
实验步骤：
(1)甲乙：让同一砝码从不同高度由静止落下，砝码高度越高，小桌陷入沙坑越深。
(2)丙丁：让不同质量的砝码从同一高度由静止落下，砝码质量越大，小桌陷入沙坑越深。
实验结论：物体的高度相同时，质量越大，重力势能就越大。
实验结论：物体的质量相同时，高度越高，重力势能就越大。
1.下列关于能的说法,正确的是( )
A.具有能的物体一定在做功
B.物体具有的能越大,它做的功就越多
C.运动的物体具有能,静止的物体没有能
D.物体能够做功,我们就说这个物体具有能
D
基础通关
知识点1 能
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
知识点2 动能
2.下列物体具有动能的是( )
A.静止不动的课桌
B.挂在树上的苹果
C.拉长了的橡皮筋
D.正在上坡的自行车
D
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
3.【教材第101页图12-2-2改编】(多选)荡秋千时,下列判断正确的是( )
A.秋千荡到最高点时,动能最大
B.秋千荡到最低点时,动能最大
C.秋千最终停下来后,动能变为零
D.秋千从最高点到最低点过程中,速度增大,人的动能也增大
BCD
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
卡车速度越快,出事故时破坏越严重,说
明物体动能大小与它的 有关。一辆卡车以相同速度行驶时，重载比空载时出事故更严重，说明物体的动能还跟物体的
有关,所以为了交通安全,不要 和超载。
速度
质量
超速
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
5.汽车的超载、超速行驶很容易造成交通事故。小东由此想要探究动能大小与质量、速度的关系。实验过程如图,其中h1＜h2。
(1)三次实验应让小球由静止开始
滚下。实验中,动能的大小是通过
来反映的。
(2)甲、乙两次实验探究的是动能
与 的关系。
木块移动的距离
速度
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
(3)进行图丙实验时,木块被撞后滑出木板掉落,由此可推断A、B两球的质量关系是mA mB,与乙图实验进行比较,可以得出:______相同时，质量越大，动能越大。为了实验安全，需改进丙图实验，再与乙图实验对比，在不改变木板长度的情况下，以下可行的方法是______(填写正确选项前的字母)。
A.换用质量更小的小球 B.给水平木板铺上毛巾
C.适当降低钢球B的高度 D.换用一个较重的木块
＜
速度
A
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
(4)善于动脑的小东又设计了如图丁所示的方案：用同一个钢球两次将同一弹簧压缩到不同程度,两次实验弹簧具有的弹性势能
(选填“相同”或“不同”),放手后将小球弹出去撞击放在同一位置的木块时的速度也不同,从而验证了动能与速度的关系。
不同
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
6.柚子树上有甲、乙、丙、丁四个柚子，甲和乙的质量都是1.5 kg；丙和丁的质量都是1.2 kg。它们的位置如图所示，重力势能最大的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
A
知识点3 势能
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
7.2023年7月30日,中国队选手在成都大学生运动会获得射箭男子复合弓团体决赛金牌。如图所示是某选手在拉弓射箭时的场景,下列说法中正确的是( )
A.放在张紧了的弓上的箭,具有弹性势能
B.弓被拉开的越弯,弓的弹性势能越大
C.弓被拉开的越弯,人的弹性势能越大
D.弓的弹性势能还和它的质量有关
B
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
如图所示,撑竿跳运动员被弯曲的撑竿
弹向高空，这说明弯曲撑竿具有 能，运动员因被弹高而具有 能。
弹性势
重力势
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
9.如图所示,小明在玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能 ,弹簧的弹性势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
10.在“模拟打桩”的实验中,原来处于同一沙槽、相同深度的4个相同木桩,经A、B、C三个重锤从高处由静止下落撞击后,最终所处的位置如图所示。由此可知:实验中可通过观察 来比较重锤重力势能的大小，若B、C两锤原来的高
度相同,则 (选填“B”或“C”)锤的质
量要大一些；若A 锤质量大于B 锤质量,可推
测 (选填“A”或“B”)锤原来的高度
较高。
木桩下陷的深度
B
B
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
11.一块正在空中下落的石块,如果石块的动能是30 J,机械能是90 J,那么石块的重力势能是 J。
60
知识点4 机械能
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
12.2022年4月16日,“神舟十三号”载人飞船成功返回地球,返回舱下落到地面附近时,由于受到阻力而做减速运动,在减速下降的过程中,返回舱的动能 ,重力势能 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
减小
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
13.【2023·石家庄长安区模拟】人骑自行车下坡时重力势能
(选填“增大”“减小”或“不变”)。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中,机械能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
减小
不变
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
如图所示的是喷雾降尘车在马路
上工作的情景，正在作业的喷雾车在水平路面上匀速直线行驶，它的动能 ,喷雾车结束作业减速返回，它的
动能 。(两空均选填“增大”“减小”或
“不变”)
减小
能力突破
15
14
减小
15.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中的 (选填“A”或“B”),由此可知重力势能大小与 有关。
B
高度
15
14
16. 《中华人民共和国民法典》把“高空坠物”纳入了违法行为,使受害者能依法追责。高空坠物过程中,下坠的物体 能增大, 能减小。
素养达标
17
16
动
重力势
17.图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点。图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的关系示意图，则过山车的动能在 (选填“B”“C”“D”或“E”)点时最大，B点的重力势能的大小 (选填“大于”“小于”或“等于”)E点的动能的大小。在这个过程中，过山车的机械能是 (选填“增大”“减小”或“不变”)的。
C
等于
小于
17
16
机械能
能量
定义：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
能量是表示物体做功本领大小的物理量。
动能
定义：物体由于运动而具有的能叫动能
机械能
影响动能大小的因素：
重力势能
单位：焦耳（J）
（1）质量（2）速度
定义：
影响重力势能大小的因素：
一切物体都具有能量
势能
探究影响动能大小的因素的实验：
控制变量法、转换法
弹性势能
（1）质量（2）高度
定义：
影响弹性势能大小的因素：
（1）形变大小
（2）弹性系数
动能
势能
作业：完成教材相关练习题。
谢 谢，同学们再见！

展开更多......

收起↑