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(共33张PPT)
第十一章 机械功与机械能
11.4 认识动能和势能
能量
物体能够做功，就具有能量；
一个物体能够做功越多，表示这个物体的能量越大。
高速运动的子弹能击穿靶体，水电站利用高处的水流下推动叶轮转动，子弹、水都做了功。
注意：能够做功不表示物体一定要正在做功，将要做功或可以做功而现在没有做功的物体也具有能量。
能量的单位
在国际单位制中，能的单位与功的单位相同都是焦耳(J) 。
高举的锤子，被拉开的弓箭；都具有能。
能量
动能
流水可以发电，风能够吹动船帆使船航行，他们具有什么共同特征？
他们的共同特征是：物体都在运动，且能够做功。
那么动能的大小跟哪些因素有关呢？
（1）物体由于运动而具有的能，叫做动能。
一切运动的物体都具有动能
飞驰的汽车
奔跑的人
动能
实验探究
（1）设计思路
如图，钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。运动的钢球碰上物体B后，能将B推动一段距离s，这说明A对B做了功。在同样的平面上，B被推得越远，A对B做的功就越多，A的动能也就越大。
探究物体的动能大小跟哪些因素有关
(2)实验方法
(1)实验器材
两个相同的金属物块、质量不同的两个钢球、斜面轨道
控制变量法、转换法
(3)实验步骤
①让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被推得远？
②改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下。哪个钢球把物体B推得远？
探究物体的动能大小跟哪些因素有关
实验表明，钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时速度越____，物块被推得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越____。
大
大
探究物体的动能大小跟哪些因素有关
实验表明，速度相同时，质量越____的钢球将物块推得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越____。
大
大
探究物体的动能大小跟哪些因素有关
动能的大小跟哪些因素有关的视频
结论：物体动能的大小跟速度、质量有关。
质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大；
运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。
思考讨论
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？
车型不同，车的载重量就不同，也就是说，车的质量有大有小。如果车的行驶速度相同，质量大的，动能大，行驶时危险性就大。因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。
针对练习
（多选）在探究“动能的大小与质量的关系”的实验中，记录数据如表。
下列说法正确的是(　　 )
A.实验时，让小球从斜面的同一高度自由滚下
B.小球动能的大小通过木块移动的距离来判断
C.物体质量越大，动能一定越大
D.实验过程中运用了控制变量法和转换法
小球质量m/g 10 20 30
木块移动距离s/cm 8.3 16.8 25.2
ABD
势能
打桩机在工作时，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把桩打入地里，重锤对桩做了功。
这说明高处的重锤具有能量。
树上的苹果具有重力势能
被举高的杠铃具有重力势能
重力势能
定义：被举高的物体具有的能，叫做重力势能
重力势能的大小与哪些因素有关呢？
观看实验视频
1. 质量相同时，物体被举得越高重力势能越大。
结论：被举高的物体质量越大，高度越高，重力势能越大。
2. 被举高度相同时，物体的质量越大重力势能越大。
能的利用
水库蓄水
例如：水力发电站要想发出更多的电来，就要想办法储存更多的水，将水位提得更高，也就是尽量使水的重力势能更大。
针对练习
关于重力势能,下列说法正确的是(　 )
A.离地面越高的物体重力势能越大
B.质量越大的物体重力势能越大
C.悬挂在顶棚上的电灯静止不动,它没有重力势能
D.任何被举高的物体都具有重力势能
D
弹性势能
发生形变的物体在恢复形变时可以做功，因此也具有能量。
定义：物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
发生形变的网球拍能将网球弹出，具有弹性势能。
拉弯的弓能将箭射出，具有弹性势能。
弹性势能
拉长的橡皮筋
弯曲的杆
弹性势能的大小与哪些因素有关呢？
弹性势能
射箭时弓的形变越大，箭射得越远。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
主要决定因素: 弹性形变的大小，弹性形变越大，弹性势能越大。重力势能和弹性势能统称为势能，单位都是焦耳简称焦，用符号J表示。
弹性势能
蹦床运动员从高处落下在与蹦床面将要接触时，具有一定的动能，与蹦床面接触后，床面发生弹性形变，运动员的动能转化成蹦床的弹性势能。可见，动能和势能可以相互转化。
机械能及其转化
滚摆的运动视频
滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的
上升:速度 ，动能 ，高度 ，重力势能 ， 能转化为 能。
下降: 速度 ，动能 ， 高度 ，重力势能 ， 能转化为 能。
减小
升高
减小
增大
动
动
重力势
重力势
增大
降低
增大
减小
实验表明:
动能和重力势能可以相互转化，忽略阻力时，机械能守恒。
一小球用细绳系住，绳的另一端固定，将小球拉离平衡位置后释放。
A
B
O
单摆实验
当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越快，它的动能逐渐____，势能逐渐_____。当摆球到达最低点O时，它的动能最___、势能最___，此过程中是摆球的势能逐渐转变成___能。
增大
减小
小
大
动
A
O
单摆实验
此后，摆球又向另一侧运动，随着高度的上升，它的速度越来越___，动能逐渐转变成___能。当摆球到达最高处B时，它的动能为___、势能最___。
慢
势
零
大
A
B
O
大量研究结果表明，物体的动能和势能是可以相互转化的；有摩擦等阻力时，在动能和势能的相互转化中，机械能会减少。
单摆实验
针对练习
2、滑雪运动员脚踩滑雪板从高处滑下，在此过程中，运动员的动能______，重力势能______（选填“增大 ”、“减小”或“不变”）。
增大
减小
1、上紧发条的玩具车在水平面上跑动时把（ ）
A.动能转化为弹性势能 B.弹性势能转化为动能
C.重力势能转化为动能 D.动能转化为重力势能
B
课堂小结
物体由于运动而具有的能叫做动能，影响因素是物体的质量和速度。
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能，影响因素是物体弹性形变的大小。
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能，影响因素是物体的质量和高度。
物体的动能和势能是可以相互转化的；有摩擦等阻力时，在动能和势能的相互转化中，机械能会减少。
1、关于能的概念,以下说法正确的是(　　)
A.用线悬吊着的小球,从竖直方向偏开一个角度后,因为小球不能做功, 所以小球不具有能
B.在空中飞行的子弹,因为它能够做功,所以子弹具有能
C.甲物体比乙物体的速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大
D.甲物体的位置比乙物体的位置高,则甲物体的势能一定比乙物体的势能大
B
巩固练习
2、下列物体只具有动能的是(　　)
A.被运动员举着不动的杠铃 B.沿坡路向上行驶的汽车
C.在水平地面上行驶的汽车 D.站在树上的猴子
C
3、下列说法正确的是(　　)
A.没有做功的物体不具有能 B.静止的物体不具有能
C.具有能的物体一定在做功 D.能够做功的物体一定具有能
D
巩固练习
4、人们常常利用物体具有的各种形式的能来完成某项工作。如手表里拧紧的发条具有__________，可以带动小齿轮和指针转动；风具有____能，可以推动帆船航行；打桩机举高的锤具有___________，可以完成打桩工作。
重力势能
弹性势能
动
巩固练习
巩固练习
5.海啸发生时，汹涌的海水由于运动而具有的能属于_____（选填“动”或“势”）能，海水冲走船只时，海水的作用力对船______（选填“做”或“不做”）功。
做
动
6.自行车下坡时，不蹬脚踏板，其速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______ ，自行车的重力势能逐渐______。
变大
变小
学而不思则罔
你学到了什么？还有什么疑惑？

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