资源简介

(共40张PPT)
第十一章 功和机械能
第三节 动能和势能
素养目标
1
新课讲解
3
课程导入
2
经典例题
4
总结归纳
5
课堂练习
6
目录
物理观念
1.通过对动能、势能的学习，初步建立能量的观念
2.知道动能和势能，能通过实验了解影响动能、势能大小的因素
3.能运用动能和势能解释相关的现象
科学思维
1.根据生活中的具体实例，分析得出能量与做功的关系
2.在实验探究的过程中加强转换法、控制变量法的理解与运用
3.根据实验现象，推理得出动能的大小与物体质量和速度的关系
素养目标
科学探究
探究物体的动能跟哪些因素有关，猜想重力势能、弹性势能相关的影响因素，设计检验实验，通过交流反思，最终能够进行清晰地表述。
科学态度与责任
具有从能量的角度分析物理问题的意识
通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，养成尊重事实，探索真理的科学态度
素养目标
课程导入
一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶遭到损毁，警察在现场只看到了一些碎的西瓜皮。经过分析，原来“罪魁祸首”正是这些西瓜皮。坚固的车顶居然能被西瓜皮砸坏，这是什么原因呢？
一、能量
湍急的流水能推动水车，水对水车做了功。
飞行的子弹能穿透苹果，对苹果做功，具有能量。
1. 一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。
2. 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
3. 单位 : 焦耳 简称焦，符号是 J
流动的水具有能量
流动的水推动皮筏
山顶的巨石具有能量
滚下的巨石砸毁路面
拉弯的弓具有能量
拉弯的弓把箭射出
区别
功是一个过程量，能是一个状态量
功是描述力对物体作用过程中取得的成效的物理量，是相对于一个过程而言的；能是描述一个物体做功本领强弱的物理量，是一个状态量
具有能量的物体不一定做功，而正在做功的物体一定具有能量
联系
功是能量变化的量度
二、动能
扔出去的保龄球
能够撞到许多静止的球瓶
大力抛出的铅球可以飞很远
大量实例说明，物体动能的变化和力对物体做的功密切相关
研究物体的动能离不开对力做功的分析
结 论
（1）猜想与假设
实验探究：物体的动能跟哪些因素有关
运动速度
物体的质量
①铅球初速度越快，掷得越远，猜想动能可能与物体的运动速度有关。
②同样速度的小轿车和货车，货车刹停需要的时间更长、距离更远，猜想动能大小与物体的质量有关。
（2）设计实验
实验方法：控制变量法、转换法。
①控制变量法：控制质量相同来探究动能与速度的关系；控制速度相同来探究动能与质量的关系。
②转换法：动能不能直接测量，我们根据被撞击木块运动距离的远近来反映钢球动能的大小。
木块被推得越远，说明钢球的动能越大。
结 论
（3）实验步骤
①让质量不同的钢球从斜面的同一高度处由静止开始滚下，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
②让同一钢球从斜面的不同的高度处由静止开始滚下，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
同一钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面越___， 木块B被撞得越__ ，钢球对外做功越__ ，具有的动能越___。
质量相同时，钢球的速度越大，动能越 ______。
快
大
远
大
多
速度相同时，质量越___的钢球能将物体B撞得越远，钢球对外做功越 ，具有的动能越_____。
速度相同时，质量越大，动能越 ____。
大
大
大
多
动能大小可能与速度有关
动能大小可能与质量有关
生活物理
某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100 km/h ；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80 km/h
请你用物理知识解释，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，对不同车型会设定不一样的最高行驶速度？
交通标志牌
质量相同的物体，速度越大，动能越大
速度相同的物体，质量越大，动能也越大
三、势能
在地球表面附近，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。
重力势能
我国的乌东德水电站的拦河拱坝高270 m。水电站满负荷发电时，一天的发电量就可以满足30万人1年的生活用电。我国葛洲坝水电站的拦河坝高 70 m。有人说，前者水的重力势能比后者的大。能够这样简单地得出结论吗？为什么？
乌东德水电站的拦河拱坝
观察以下这几张图中的物体有什么共同点
掰弯直尺
撑杆
拉弹弓
锻炼器械
拉弓
弹性势能：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能，这种势能叫做弹性势能。
压缩或拉伸弹簧时，外力要克服弹力做功，弹簧的弹性势能增加
形变量
弹性势能
影响弹性势能的因素
动能是物体由于运动而具有的能量，下列关于动能的说法正确的是（　　）
A．动能只与物体运动的速度有关
B．质量相同的物体，速度越小动能越大
C．速度相同的物体，质量越大动能越小
D．动能与物体的质量和速度都有关系
D
经典例题
答案：D
解析：AD、动能与物体的质量和速度都有关系，故A错误、D正确
B、质量相同的物体，速度越小动能越小，故B错误。
C、速度相同的物体，质量越大动能越大，故C错误。
下列物体既有势能又有动能的是（　　）
A．教室的灯管
B．拉长的橡皮筋
C．马路上行驶的汽车
D．飞行的小鸟
D
经典例题
答案：D
解析：解：A、教室的灯管静止的，只有重力势能，故A不符合题意；
B、拉长的橡皮筋，发生了弹性形变，只具有弹性势能，故B不符合题意；
C、马路上行驶的汽车，有质量，有速度，具有动能；汽车是在水平公路上，没有被举高，不具有重力势能，故C不符合题意；
D、在飞行的小鸟，有质量，有速度，又在高空，既具有动能又具有重力势能，故D符合题意。
高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”，这是因为高处的物体具有较大的（　　）
A．弹性势能 B．重力势能 C．体积 D．阻力
B
经典例题
答案B
解析：“高空抛物”说明物体一开始所处的高度很高，根据影响重力势能的因素可知，一定质量的物体，高度越高，物体的重力势能越大，在下落过程中将重力势能转化为动能就越多，危害就会越大。故选：B。
动能
势能
重力势能
弹性势能
与 和 有关
与 和 有关
与 大小有关
能量
物体由于 而具有的能
物体由于 而具有的能
物体由于发生 而具有的能
运动
速度
质量
高度
高度
质量
弹性形变
弹性形变
课堂练习
1.下列关于能的说法中，错误的是（　　）
A．正在地面上滚动的足球具有动能
B．正在二楼教室上课的同学们相对于地面具有重力势能
C．将一个钩码挂在弹簧测力计上，弹簧测力计具有了弹性势能
D．动能、重力势能和弹性势能都与物体的质量有关
D
1.答案：D
解析：解：A、在地面上滚动的足球处于运动状态，所以具有动能，动能多少与足球质量和运动速度有关，故A正确；
B、正在二楼教室上课的同学们相对于地面具有一定高度，所以具有重力势能，故B正确；
C、将一个钩码挂在弹簧测力计上，弹簧发生了弹性形变，具有弹性势能，故C正确；
D、动能、重力势能都与物体的质量有关，弹性势能与弹性形变的程度有关，故D错误。
2.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能（　　）
A．不变 B．变小 C．变大 D．无法判断
B
2.答案：B
解析：解：洒水车在马路上匀速前进并洒水时，速度不变，而质量不断减小，所以动能不断变小。故选：B。
3.为响应“绿色环保，低碳出行”的号召，我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速，则（　　）
A．车的惯性变小
B．车的动能变大
C．车的运动状态不改变
D．车圈受到的闸皮的滑动摩擦力变大
D
3.答案：D
解析：解：A、骑行中若刹车减速，自行车质量不变，惯性不变，故A错误；
B、骑行中若刹车减速，质量不变，速度变小，动能变小，故B错误；
C、骑行中若刹车减速，速度发生了变化，则运动状态改变，故C错误；
D、骑行中若刹车减速，闸皮对车圈的压力变大，接触面的粗糙程度不变，车圈受到的闸皮的滑动摩擦力变大，故D正确。
4.如图所示，用同样大小的力作用在甲、乙两根完全相同的弹簧上，则关于它们弹性势能的大小关系，下列说法中正确的是（　　）
A．甲弹簧的弹性势能大
B．乙弹簧的弹性势能大
C．两弹簧的弹性势能一样大
D．以上三种情况均有可能
C
4.答案：C
解析：用同样大小的力作用在甲、乙两根完全相同的弹簧上，则甲、乙弹簧的形变程度相同，所以两弹簧的弹性势能一样大。故选：C。
5.质量相同的甲、乙两个小球，从同一高度自由下落经过如图所示的位置，不考虑空气阻力。下列说法正确的是（　　）
A．此时甲、乙两球的动能相等
B．此时甲球的速度大于乙球的速度
C．此时甲、乙两球的重力势能相等
D．此时甲球的重力势能大于乙球的重力势能
B
5.答案：B
解析：由题图可知，此时乙球的高度大于甲球的高度，且两小球的质量相等，则乙球的重力势能大于甲球的重力势能；不计空气阻力，小球下落过程中做加速运动，则此时甲球的速度大于乙球的速度，甲球的动能大于乙球的动能，故B正确，ACD错误。
谢谢

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