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初中物理沪粤版（2024）九年级上册
第十一章 功与机械能
第4节 动能和势能
高空抛物为何有如此威力？
1. 物体具有能量的含义。
2.知道动能、重力势能、弹性势能概念及分别与哪些因素有关。
3.知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。
观察下列现象，你有什么发现？
(b) 发生形变的跳板能使运动员弹起
(a) 被拉开的弓能将箭射出
知识点一：什么是能
(d)流动的水能推动水轮发电机发电
被拉开的弓、发生形变的跳板、举高的重锤、流动的水，都能对其他物体做功。
(c)从高处下落的重锤能将
铁桩打入土地中
归纳与小结
1.能的定义：物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体
具有能量或能。
物体能够做的功越多，它具有的能量就越多。
2.能的单位：在国际单位制中，能的单位是焦(J)。
下列哪种风具有的能量最大？
(1)四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”；
(2)八、九级大风可以使大树“前仰后合”；
(3)飓风能把大树连根拔起。
思考
在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体具有的能量就越大。
归纳与小结
利用风能发电
利用海水的能做冲浪运动
运动的球、流动的水和空气等都能对其他物体做功，说明运动着的物体具有能。
1.动能的定义：物体由于运动具有的能叫动能。
知识点二：动能
活动1
探究动能的大小跟哪些因素有关
(1)按照图所示的情况做实验，并回答有关问题。
让小球分别从斜面上A处和B处滚下(如图a)，比较它们在平面上运动速度的大小。
然后让同一小球分别从A处和B处滚下（如图b)，看看哪种情况下小球将纸盒推得更远。这说明了什么 由此你能得到什么结论
猜 想
动能的大小可能跟物体的速度有关
动能的大小可能跟物体的质量有关
提问：动能的大小跟哪些因素有关呢？
结论1：质量相同时，速度_______的物体能做的功多，表明它具有的动能_______。
越大
越大
(2) 按下图所示的情况做实验，并回答有关问题。
让不同质量的小球先后从斜面上同一高度处滚下 (a)，看看它们在平面上运动速度的大小怎样。
然后让这两个小球从斜面上同一高度处滚下 (b)，看看哪个小球将纸盒推得更远。
由此又能得到什么结论
结论2：速度相同时，质量_______的物体能做的功多，表明它具有的动能_______。
越大
越大
归纳与小结
物体的动能跟质量和速度有关，速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。
观察下列图片，你有什么发现？
(a) 被升高的重锤能对木桩做功
被升高的物体能对其他物体做功，这说明被升高的物体具有能。
发生形变的撑竿也都能做功，这说明发生弹性形变的物体也具有能。
知识点三：势能
（b）变形的撑竿能对运动员做功
1.重力势能：物理学中，把高处的物体由于受重力作用而具有的能叫做重力势能。
2.弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
3.势能：重力势能和弹性势能统称为势能。
交流与讨论
思考：重力势能的大小跟什么因素有关？
活动2
探究重力势能的大小跟哪些因素有关
如图所示，让高处的重物从静止开始下落，将小木桩打入沙中。
(1) 先让同一个重物从不同高度处从静止开始下落，打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度。由此你能得到什么结论
(2) 让质量不同的物体分别从同一高度从静止开始下落，打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度，你又能得到什么结论
大量事实和实验研究表明：物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越大；弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。
【归纳与小结】
在许多情况下，物体既具有动能，又具有势能。
例如，在空中飞行的飞机既有动能，又有重力势能；又如，摆球在摆动时，同样既有动能，又有重力势能。
知识点四：机械能的转化
1.机械能的概念：物体的动能和势能统称为机械能。
一个物体可以既有动能，又有势能，也可以只具有动能或者只具有势能。
思考：动能与势能是否可以相互转化呢？
活动3
研究动能与势能的转化
1. 探究摆球的动能与势能的转化
如图所示，将小球拉到A处，然后释放。仔细观察小球摆动的情况；比较小球在点A、B和中间点C的势能和动能的情况。
摆球动能与势能的转化
2. 动能与势能转化的应用
如图所示，分析游乐场中的过山车沿轨道运动时和小孩在玩蹦床的过程中，动能与势能是怎样相互转化的
(a)过山车沿轨道运动
（b）小孩玩蹦床
通过大量的实验事实归纳出一个结论：
物体的动能与势能是可以相互转化的；有摩擦等阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械能会减少。
一、动能
定义：物体由于运动而具有的能。
影响因素：质量、速度
二、重力势能
定义：高处的物体由于受重力作用而具有的能。
影响因素：质量、举高的高度
三、弹性势能
定义：物体发生弹性形变而具有的能。
四、机械能
动能和势能
1.关于能的概念，下面说法正确的是( )
A.用线悬挂着的物体它没有做功，所以没有能
B.甲物体的速度比乙物体速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大　
C.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　
D.在空中飞行的子弹，因为它能做功所以具有能
D
2. 关于功和能的关系，下列几种说法，正确的是 ( )
A．具有能的物体一定正在做功
B．物体具有的能越大，它做的功就越多
C．物体做的功越多，它具有的能越大
D．物体能够做的功越多，它具有的能就越大
D
3. 据报道，一辆横穿铁路的拖拉机，因故障而停在铁道上，此时从远处驶来一列火车，尽管司机及时采取紧急制动措施，但是缓慢行驶的列车还是将拖拉机撞“飞”了。这是因为火车的( )
A. 动能很大 B. 速度很大
C. 势能很大 D. 功率很大
A
4. 一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的 ( )
A.动能不变，势能不变
B.动能不变，势能增加
C.动能增加，势能增加
D.动能增加，势能不变
B
5. 跳伞运动员从345米的高度跳下，下落一段时间后打开降落伞做匀速直线运动。在匀速下落过程中，运动员和降落伞的 ( )
A．势能不断减少，动能不断增加，机械能不变
B．势能不断减少，动能不断增加，机械能减少
C．势能不断减少，动能先增加然后保持不变，机械能减少
D．势能不断减少，动能先增加后减少，机械能不变
C

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