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(共30张PPT)
初中物理北师大版（2024）九年级全一册
第十章 机械能、内能及其转化
第1节 机械能
疾驰的汽车
流动的水
高挂在枝头的苹果
拉开的弓
高举的重锤
拉伸变形的皮筋
以下物体具有能量吗？
1.知道什么是能量、动能、重力势能及弹性势能。
2.知道影响动能、重力势能大小的因素且能解释简单的现象。
3.通过分析实例知道动能和势能之间可以相互转化。
流动的水
能把船冲走
高举的重锤
能把地面砸陷
拉圆的弓
能把箭弹射开
流水，重锤和拉弯的弓箭，他们能不能做功？
知识点一：动能
1、物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
能量的单位：焦耳（J）。
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
物体只要具有做功的本领，它就具有能，与当时是否正在做功无关
注意
2. 动能的定义：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。
汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；
一辆汽车以同一速度行驶，重载比空载时出事故更严重，
因此动能的大小可能与物体的速度、质量等因素有关。
猜想
小鸟和飞机迎面相撞时，
能量大到足以击落飞机，
那么物体的动能大小
跟哪些因素有关呢？
问题
实验方法：
质量一定，动能大小与速度的关系
质量一定，动能大小与质量的关系
（1）控制变量法
（2）转化法：小球动能的大小不能直接显示，可以通过木块被撞击后移动距离的远近来反映，木块被推得越远，说明小球对木块做的功越多，小球具有的动能就越大 。
实验探究：影响动能大小的因素
实验步骤：
（1）探究动能大小与质量的关系
让__________的小球，先后从______高度滚下，观察小球推动木块的距离。
不同质量
同一
结论：物体的动能与物体的______有关， ______越大，物体的动能越大。
质量
质量
从同一高度滚下
是为保证小球到达
平面的速度相同。
让______小球A，先后从斜面______高度滚下，观察小球将木块推动的距离。
同一
不同
结论：
物体的动能与物体的__________有关，
______越大，物体的动能越大。
运动速度
速度
实验步骤：
（2）探究动能大小与速度的关系
视频演示
实验结论
物体动能的大小与物体的质量和运动速度大小有关。物体的质量越大，运动速度越大，它的动能就越大。
物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？
一些运动物体的动能
物体 动能/J 物体 动能/J
从高空下落的雨滴 约5×10-4 跑百米的运动员 约3×103
高速运动的乒乓球 约0.7 飞行的步枪子弹 约5×103
投篮时刚抛出的篮球 约30 中速行驶的小轿车 约2×105
1.势能：包括重力势能和弹性势能
2.重力势能：受到重力的物体被举高后具有的能。
知识点二：势能
实验探究：影响重力势能大小的因素
猜想：
重力势能的大小跟物体被举高度和物体质量有关。
如图所示：
（1）让同一重物从不同的高度降落砸在小桌子上；
（2）让质量不同的重物从相同的高度降落砸在小桌子上；
观察桌子腿陷入沙中的深度，来比较重物重力势能的大小。
实验步骤：
探究方法：
控制变量法
对比法
转换法：通过小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。
视频演示
实验结论
物体重力势能的大小与物体的质量和所处位置的高度有关。物体质量越大，所处位置越高，物体的重力势能就越大。
弹性形变越大，弹性势能越大
如：射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。
3.弹性势能：具有弹性的物体发生弹性形变能对外做功， 即具有能。这种能叫作弹性势能。
飞行中的飞机
跳水运动员
他们都具有什么形式的能？
知识点三：机械能的相互转化
动能
势能
重力势能
弹性势能
动能和势能统称为机械能
物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和
机械能
弹弓的弹性势能哪儿去了？
人的重力势能哪儿去了？
观察思考
（一）动能和重力势能相互转化
做中学：动能和势能的相互转化
观察滚摆的运动，想想滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？
初始态
最低点
最高点
最低点时，转动最快，动能
最大， 重力势能最小
最高点时，转动最慢，动能最小，重力势能最大
演示：滚摆和单摆运动
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
小球从斜面上滚下来，高度变小，重力势能减小，速度变快，动能增大，所以此过程是重力势能转化为动能；在小球与弹簧碰撞后，小球速度减小，动能变小，但此时弹簧受到小球的挤压作用，发生弹性形变，因而弹性势能变大，所以这个过程为动能转化为弹性势能。
【分析过程】
（二）动能和弹性势能之间的转化
　 分析小球从斜面上滚下到最后挤压弹簧过程中动能和势能是怎样相互转化的。
物体的动能和势能之间是可以相互转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。
大量实验表明：
古代劳动人们发明的农业生产机械——水碓
工作原理：
水流推动大轮转动，带动轴上的拨板依次不断向下挤压碓杆，从而使石锤抬起。
能量转化：
①水流带动石锤抬起，水的动能转化为石锤的重力势能；
②石锤落下，石锤的重力势能又转化为石锤的动能；
③石锤对下面的米做功，石锤的动能转化为米的内能
水碓(出自《天工开物》)
物体由于弹性形变而具有的能量
机械能
势能
影响因素：
能量
动能
物体由于运动而具有的能
重力势能
物体能够对外做功
弹性势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：
影响因素：
质量、速度
质量、高度
弹性形变
动能和势能的相互转化
1.下列关于能量的叙述，不正确的是（ ）
A.弯弓射箭，弓具有能量
B.高空坠物伤人，坠物具有能量
C.风吹船行，风具有能量
D.激流冲走巨石，激流没有能量，巨石具有能量
D
2．小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，正在向最低点运动，对此过程，下列说法正确的是（　 ）
A．小明的重力势能保持不变
B．小明的动能保持不变
C．小明的机械能不变
D．小明的机械能增加
B
3.现代农业利用喷药无人机喷洒农药，安全又高效。如图所示，喷药无人机在农田上方沿水平方向匀速飞行，同时均匀喷洒农药。此过程中，喷药无人机的（ ）
A．升力大于重力
B．空气阻力和重力是一对平衡力
C．动能减小、重力势能减小
D．动能不变、重力势能减小
C

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