资源简介

(共39张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：10.1.1 动能和势能
学科：物理
年级：九年级
授课教师：[你的姓名]
幻灯片 2：课程引入
展示图片或视频：
行驶的汽车能撞击障碍物。
被举高的杠铃能对地面产生压力。
拉开的弓能将箭射出。
流动的水能够推动水轮机转动。
提问：
这些物体都能对外做功，它们具有什么共同的特性？
不同物体做功的能力不同，是什么因素决定了它们做功能力的大小？
幻灯片 3：能量的概念
能量定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
能量单位：在物理学中，能量的单位是焦耳，简称焦，符号是 J。
说明：
一个物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。
物体具有能量，但不一定正在做功，就像被举高的杠铃，虽然静止，但它具有做功的能力。
举例：运动的锤子能钉钉子，说明它具有能量；高处的石块能砸陷地面，也说明它具有能量。
幻灯片 4：动能的概念
定义：物体由于运动而具有的能量，叫做动能。
生活实例：
行驶的汽车具有动能。
奔跑的运动员具有动能。
飞行的小鸟具有动能。
流动的空气（风）具有动能，能推动风车转动。
思考：哪些物体具有动能？动能与物体的哪些因素有关？
幻灯片 5：实验探究：动能的大小与哪些因素有关
提出问题：动能的大小与物体的质量和运动速度有关吗？
猜想与假设：
动能的大小可能与物体的质量有关，质量越大，动能越大。
动能的大小可能与物体的运动速度有关，速度越大，动能越大。
实验器材：斜面、小车、木块、不同质量的砝码、刻度尺。
实验方法：控制变量法。
幻灯片 6：实验探究步骤与现象（一）—— 探究动能与速度的关系
实验步骤：
让同一辆小车从斜面的不同高度由静止滑下，高度越高，小车到达水平面时的速度越大。
观察小车推动木块移动的距离，木块移动得越远，表示小车的动能越大。
实验现象：小车从斜面越高的位置滑下，到达水平面时速度越大，推动木块移动的距离越远。
结论：在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
幻灯片 7：实验探究步骤与现象（二）—— 探究动能与质量的关系
实验步骤：
让质量不同的小车（在小车上加不同质量的砝码）从斜面的同一高度由静止滑下，确保它们到达水平面时的速度相同。
观察不同质量的小车推动木块移动的距离。
实验现象：质量越大的小车，推动木块移动的距离越远。
结论：在速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
幻灯片 8：动能的影响因素总结
影响因素：物体的动能大小与物体的质量和运动速度有关。
具体关系：
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，它的动能越大。
强调：速度对动能的影响更大，例如，一辆快速行驶的小汽车比一辆缓慢行驶的大货车可能具有更大的动能。
应用：汽车在高速公路上行驶时，限速要求比普通公路更严格，就是因为速度越大，动能越大，发生事故时造成的危害也越大。
幻灯片 9：势能的概念与分类
势能定义：物体由于位置或形状发生变化而具有的能量，叫做势能。
分类：
重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
举例：
重力势能：被举高的杠铃、空中的飞鸟、山顶的石头。
弹性势能：被压缩的弹簧、拉开的弓、被踩扁的皮球。
幻灯片 10：重力势能及其影响因素
定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能量，叫做重力势能。
生活实例：
高楼阳台上的花盆具有重力势能，掉落时会对外做功。
水库里的水被拦河坝抬高，具有重力势能，可用来发电。
影响因素：
质量：质量越大，物体的重力势能越大。例如，同样高度的大石头比小石头重力势能大。
高度：高度越高，物体的重力势能越大。例如，同一物体在山顶比在山脚重力势能大。
结论：物体的重力势能大小与物体的质量和被举高的高度有关。质量越大、高度越高，重力势能越大。
幻灯片 11：弹性势能及其影响因素
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫做弹性势能。
生活实例：
被压缩的弹簧放开后能弹起小球，说明它具有弹性势能。
拉开的弹弓能将石子射出，说明弹弓具有弹性势能。
影响因素：物体的弹性形变程度。弹性形变程度越大，物体具有的弹性势能越大。
例如，用力拉弓，弓的形变程度越大，射出的箭飞得越远，说明弓的弹性势能越大。
又如，压缩弹簧时，压缩得越厉害，弹簧具有的弹性势能越大，松开后能对其他物体做的功越多。
注意：物体的形变必须是弹性形变（撤去外力后能恢复原状的形变），塑性形变（如橡皮泥的形变）不能产生弹性势能。
幻灯片 12：动能和势能的实例分析
实例 1：下落的苹果
苹果从树上落下过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大。重力势能转化为动能。
实例 2：被压缩的弹簧弹开小球
弹簧被压缩时具有弹性势能，松开后弹性势能转化为小球的动能，小球被弹开。
实例 3：骑自行车上坡
上坡前用力蹬车，使自行车速度增大，动能增大，上坡时动能转化为重力势能，更容易上坡。
分析方法：分析物体的质量、速度、高度、形变程度的变化，从而判断动能和势能的变化。
幻灯片 13：课堂练习
选择题：
下列物体中，具有动能的是（ ）
A. 静止在山顶的石头 B. 被压缩的弹簧 C. 流动的河水 D. 停在路边的汽车
关于重力势能，下列说法正确的是（ ）
A. 质量大的物体重力势能一定大 B. 高度高的物体重力势能一定大 C. 质量相同的物体，高度越高，重力势能越大 D. 高度相同的物体，质量越大，重力势能越小
填空题：
物体由于__________而具有的能量叫做动能，动能的大小与物体的__________和__________有关。
物体由于发生__________而具有的能量叫做弹性势能，__________越大，弹性势能越大。
简答题：为什么在高速公路上行驶的汽车要限速？为什么载重越大的汽车，限速要求越严格？
幻灯片 14：课堂总结
能量概念：物体能够对外做功，就具有能量，单位是焦耳。
动能：
定义：物体由于运动而具有的能量。
影响因素：质量和速度（质量越大、速度越大，动能越大）。
势能：
重力势能：物体由于被举高而具有的能量，与质量和高度有关（质量越大、高度越高，重力势能越大）。
弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量，与弹性形变程度有关（形变越大，弹性势能越大）。
核心思路：判断物体具有哪种能量，关键看物体是否运动、是否被举高或是否发生弹性形变。
幻灯片 15：课后作业
书面作业：完成课本中关于动能和势能的练习题，巩固对动能和势能概念及影响因素的理解。
实践作业：
观察生活中哪些物体具有动能、重力势能或弹性势能，记录 3 - 5 个实例，并分析它们的能量与哪些因素有关。
设计一个小实验，验证弹性势能的大小与弹性形变程度的关系（如用不同程度压缩的弹簧弹开同一物体，观察物体移动的距离）。
2024北师大版物理九年级全册
10.1.1动能和势能
第十章 机械能、内能及其转化
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
知道动能、势能的概念，认识重力势能和弹力势能。
02
01
03
能说出能量与做功的关系，记住能量的单位。
能从能量的角度解释具体情境中的问题。
疾驰的汽车
观察与思考
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？
高举的重锤
流动的水
拉圆的弓
物体
能 量
具
有
能
量
能把地面
砸 陷
能把石头
冲 走
能把箭
弹射开
能对外
做功
物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
定义：
单位：
国际单位制中，能量的单位是焦耳（J），简称焦。
注意：
物体能够做的功越多，它具有的能就越多。
“做了功”是指物体受到力的作用并在这个力的方向上移动了距离，做功的本领已经显示出来了。
“能做功”是指物体具有做功的本领，但这种本领是潜在的，不一定显示出来。
辨 析
下列关于能量的说法中正确的是（ ）
A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B. 做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C. 能对外做功的物体具有能量，但不一定在做功
D. 能量多的物体所做的功就一定多
C
练一练
能够做功多少并不等同于做了功多少。
点 拨
定义：
动能
单位：
物体由于运动而具有的能叫作动能。
焦耳（J）。
动能大小可能与物体的速度有关
动能大小可能与物体的质量有关
探究影响动能大小的因素
猜想与假设
实验器材
小球
斜面
木块
演示：探究动能的影响因素
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，它的动能越大。
结 论：
控制变量法 和 转换法
1.本实验所用的实验方法有哪些？
2.本实验所用的实验方法是如何体现的？
控制变量法：
探究动能大小与物体速度的关系时，保持物体的质量不变；
探究动能大小与物体质量的关系时，保持物体的速度不变
转换法：
通过观察木块被小球撞击距离的远近来间接测量小球动能大小。
思考
如图是“探究影响动能大小的因素”的实验装置图。实验中，探究的动能是指 （ 　　）
A．小球在斜面上的动能
B．小球撞击木块时的动能
C．小球撞击木块后的动能
D．木块被小球撞击时的动能
B
练一练
定义：
重力势能
单位：
受到重力作用的物体被举高后具有的能。
焦耳（J）
重力势能大小可能与物体的质量有关
重力势能大小可能与物体所处的高度有关
探究影响重力势能大小的因素
猜想与假设
实验器材
铁块或橡皮泥
木桌
细沙
重力势能
演示：探究重力势能的影响因素
质量相同的物体，所处的高度越大，它的重力势能越大；
高度相同的物体，质量越大，它的重力势能越大。
结 论：
控制变量法：
探究重力势能大小与物体质量的关系时，保持物体所处的高度不变；
探究重力势能大小与物体所处高度的关系时，保持物体的质量不变
转换法：
通过观察木桌在细沙里凹陷的深度来间接测量铁块或橡皮泥重力势能大小
控制变量法 和 转换法
1.本实验所用的实验方法有哪些？
思考
2.本实验所用的实验方法是如何体现的？
任何高度严禁抛物！！！
30米落下砸中头部，
当场死亡
石头（1千克）
25楼落下可致人死亡
鸡蛋（60克）
西瓜皮（巴掌大）
25楼落下可致人死亡
铁钉（4cm长）
20楼落下，
可致人死亡
知 识 小 科 普
练一练
马路上匀速行驶的洒水车，在行驶过程中，它的动能 ，重力势能 。（两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
变小
变小
定义：
弹性势能
单位：
具有弹性的物体由于发生弹性形变而具有的能。
焦耳（J）
弹性势能大小可能与物体弹性形变程度有关
探究影响弹性势能大小的因素
猜想与假设
实验器材
弹簧
小车
重力势能
演示：探究弹性势能的影响因素
结 论：
同一弹性物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。
形变分为弹性形变和塑性形变。二者的共同点是物体在外力作用下形状都发生了变化，不同点是撤去外力后，发生弹性形变的物体能恢复原状，而发生塑性形变的物体不能恢复原状。
辨 析
知识点1
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1．[2025·苏州模拟]下列关于功和能的关系的说法中，正确的是(　　)
A．一个物体没有对外做功，它一定不具有能量
B．一个物体能够做的功越多，其动能一定越大
C．一个物体具有能量，说明它正在做功
D．一个物体能对外做功，说明它具有能量
D
动能
2. [新情境题]在2024年巴黎奥运会中，中国运动员获得男子100 m自由泳金牌并打破世界纪录，运动员在比赛中，_____(填“划水力度”或“速度”)越大，其动能越大。
速度
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3．如图所示的是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜面上某点由静止滚下，撞击在水平面上的木块B，木块B移动一段距离。
(1)该实验中所探究物体的动能是指________(填“小球A”或“木块B”)的动能，其动能大小是通过__________(填“高度h”或“距离s”)的大小来反映的，这种方法在物理学中称为__________(填“控制变量法”或“转换法”)；
小球A
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距离s
转换法
(2)实验表明，让同一小球A分别从斜面不同高度由静止滚下，高度越大，小球运动到水平面时速度越______，木块B被撞得越远。由此可得结论：质量相同的小球，运动的速度越______，动能越大；
(3)若要研究物体动能与质量的关系，应让不同质量的小球从斜面________高度由静止滚下，观察
比较木块B被撞击后移动的距离。
大
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大
相同
4．[2025年1月泉州期末]高空抛物是一种违法行为，会造成很大的社会危害，因为高处的物体具有较大的(　　)
A．弹性势能 B．重力势能
C．动能 D．重力
B
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知识点2
重力势能
5. [原创题]若一小块橡皮和一本物理书同时放在同一张课桌上，则相对于地面________(填“橡皮”或“物理书”)的重力势能较大。
物理书
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6．[2025·渭南模拟]如图所示的是
“探究物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置，把小桌放在沙箱中，让实心铁块从高处落下，撞击小桌。(铁块质量关系：mA＝mB＜mC)
(1)实验探究的是________(填“铁块”或“小桌”)的重力势能。
(2)实验中通过____________________来反映物体重力势能的大小，这种物理研究方法叫作________法。
(3)探究物体重力势能是否与质量有关，应比较图________两次的实验；比较图甲、乙两次实验可得出的结论：_______________________________________________。
铁块
桌腿陷入沙子的深度
转换
甲、丙
物体的质量相同时，所在高度越高，重力势能越大
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7．如图所示的是玩弹弓的情景，拉长的橡皮筋能把“子弹”射出是由于橡皮筋具有________能。橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越______，这说明橡皮筋的弹性势能大小与其发生__________________有关。
弹性势
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知识点3
弹性势能
远
弹性形变程度
8．[2025·西安模拟]下列物体既有势能又有动能的是(　　)
A．教室的灯管
B．被压扁的皮球
C．地面上行驶的汽车
D．飞行的小鸟
D
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9. [跨学科·地理]如图所示的是我国某地的等高线图，若把同一物体分别放在A点和B点，则此物体的重力势能(　　)
A．在A点时较大
B．在B点时较大
C．在两点时一样大
D．条件不足，无法判定
B
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10.[立德树人·传统文化　2025年1月厦门期末]《清明上河图》生动记录了中国十二世纪北宋都城汴京(今河南开封)的城市面貌和当时社会各阶层人民的生活状况。如图所示的为《清明上河图》中荡秋千的场景，秋千从最低点运动到最高点的过程中，下列判断正确的是(　　)
A．动能增大，重力势能增大
B．动能增大，重力势能减小
C．动能减小，重力势能增大
D．动能减小，重力势能减小
C
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11. [新情境题]2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功发射。神舟十九号飞船在长征二号F遥十九运载火箭推动下加速升空时，飞船舱内的航天员的重力势能________，动能________。(均填“增大”“不变”或“减小”)
增大
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增大
12．[2024·苏州中考改编]为了提高环境质量，经常有如图所示的喷雾车在街道上喷雾作业。喷雾车在水平路面作业时保持匀速直线运动，动能________(填“增大”“不变”或“减小”)。
减小
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易错点睛：动能的影响因素有质量和速度，不要忽略物体质量的变化。
13．[2025·盐城模拟]小明利用所学的物理知识，制作了“会跳的卡片”，如图甲所示，用手把它展开后压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松手后，卡片就会弹跳起来。A为卡片的外表面，B为卡片的内表面，实验时最好把________面紧贴桌面，橡皮筋能对卡片________，松手后使卡片向上运动。小明还利用相同的橡皮筋和卡纸做了图乙、丙中的两张卡片，压平后松手，图________(填“乙”或“丙”)中的卡片可以弹跳得更高一些。
B
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做功
乙
14.[高阶思维　2025·宝鸡模拟]如图甲所示，小球从竖直放置的弹簧上方一定高度处由静止开始自由下落，从a处开始接触弹簧，压缩至c处时弹簧最短。从a至c处的过程中，小球在b处速度最大。小球的速度v和弹簧被压缩的长度L之间的关系如图乙所示。不计空气阻力，则从a至c处的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．小球所受重力等于弹簧的弹力
B．小球的重力势能先减小后增大
C．小球减少的机械能转化为弹簧的弹性势能
D．小球的速度一直减小
C
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具有弹性的物体由于发生弹性形变而具有的能量
动能和势能
势能
影响因素：质量、速度
能量
动能
物体由于运动而具有的能
重力势能
物体能对外做功，表示这个物体具有能量
弹性势能
受到重力作用的物体被举高而具有的能量
影响因素：质量、高度
影响因素：弹性形变大小
谢谢观看！(共35张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：10.1.2 机械能及其转化
学科：物理
年级：九年级
授课教师：[你的姓名]
幻灯片 2：课程引入
复习回顾：
什么是动能？影响动能大小的因素有哪些？（物体由于运动而具有的能量；质量和速度）
什么是势能？势能分为哪两类？影响它们大小的因素分别是什么？（物体由于位置或形状变化而具有的能量；重力势能和弹性势能；重力势能与质量和高度有关，弹性势能与弹性形变程度有关）
展示图片或视频：
滚摆上升和下降的过程。
单摆左右摆动的过程。
蹦极运动员下落和上升的过程。
提问：
在这些过程中，物体的动能和势能是如何变化的？它们之间是否存在某种联系？
整个过程中能量的总量是否发生变化？
幻灯片 3：机械能的概念
定义：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
说明：
机械能是动能与势能的总和，一个物体可以同时具有动能和势能。
例如：飞行的小鸟，既有动能（因为在运动），又有重力势能（因为具有一定高度），它的机械能就是动能和重力势能之和。
单位：机械能的单位与动能、势能的单位相同，都是焦耳（J）。
举例：
运动的汽车：具有动能，属于机械能。
被举高的杠铃：具有重力势能，属于机械能。
被压缩的弹簧：具有弹性势能，属于机械能。
空中飞行的飞机：同时具有动能和重力势能，机械能为两者之和。
幻灯片 4：动能与重力势能的相互转化（实例分析一）
实例 1：苹果下落过程
初始状态：苹果在树上静止，高度较高，具有较大的重力势能，动能为 0。
下落过程：高度逐渐降低，重力势能减小；速度逐渐增大，动能增大。
结论：苹果下落过程中，重力势能转化为动能。
实例 2：向上抛出去的石块
上升过程：速度逐渐减小，动能减小；高度逐渐增大，重力势能增大。
最高点：速度为 0，动能为 0；高度最大，重力势能最大。
下落过程：速度逐渐增大，动能增大；高度逐渐减小，重力势能减小。
结论：石块上升过程中，动能转化为重力势能；下落过程中，重力势能转化为动能。
图示：用示意图展示苹果和石块运动过程中动能和重力势能的变化曲线，直观呈现转化关系。
幻灯片 5：动能与重力势能的相互转化（实例分析二）
实例 3：滚摆实验
实验现象：滚摆从最高点放手后，会向下转动，速度越来越快，到最低点时转动最快；随后向上转动，速度越来越慢，上升到接近原来的高度。
能量变化：
下降过程：高度降低，重力势能减小；速度增大，动能增大，重力势能转化为动能。
上升过程：高度升高，重力势能增大；速度减小，动能减小，动能转化为重力势能。
实例 4：单摆摆动
实验现象：单摆从左侧最高点摆到右侧最高点，再摆回左侧，往复运动。
能量变化：
从左侧最高点到最低点：重力势能减小，动能增大，重力势能转化为动能。
从最低点到右侧最高点：动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。
结论：在只有动能和重力势能相互转化的过程中，两种能量的总和保持不变。
幻灯片 6：动能与弹性势能的相互转化
实例 1：弹簧门的开启与关闭
开启过程：人推开门，门的动能转化为弹簧的弹性势能，弹簧发生弹性形变。
关闭过程：弹簧的弹性势能转化为门的动能，门自动关闭。
实例 2：蹦床运动
下落过程：运动员下落时，重力势能转化为动能。
接触蹦床到最低点：动能减小，蹦床的弹性势能增大，动能转化为弹性势能。
从最低点上升：弹性势能减小，动能增大，弹性势能转化为动能；继续上升时，动能转化为重力势能。
实例 3：拉弓射箭
拉弓过程：人的动能转化为弓的弹性势能，弓发生弹性形变。
射箭过程：弓的弹性势能转化为箭的动能，箭被射出。
图示：用分步示意图展示蹦床运动中能量的转化过程，标注各阶段的能量形式及变化。
幻灯片 7：实验探究：机械能的转化与守恒
实验目的：探究在动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量是否保持不变。
实验器材：单摆（或滚摆）、刻度尺、秒表。
实验步骤：
让单摆从某一高度由静止释放，观察单摆能上升到另一侧的高度。
用刻度尺测量释放时的高度和上升到另一侧的高度，记录数据。
多次改变释放高度，重复实验，记录数据。
观察单摆摆动过程中，摆动的幅度是否变化。
实验现象：
单摆从左侧高度 h1 释放后，能上升到右侧接近 h1 的高度 h2（h2 略小于 h1）。
多次摆动后，单摆的幅度逐渐减小，最终静止。
幻灯片 8：实验分析与机械能守恒
实验分析：
单摆第一次摆动时，h2 略小于 h1，是因为存在空气阻力，部分机械能转化为内能，导致机械能略有减少。
多次摆动后，幅度逐渐减小直至静止，是因为机械能不断转化为内能，最终机械能全部转化为内能。
机械能守恒定律：
内容：如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和保持不变，即机械能守恒。
条件：只有动能和势能的相互转化，没有其他形式的能量参与（如不受空气阻力、摩擦阻力等）。
理想化模型：在物理学中，为了简化问题，常常忽略空气阻力和摩擦阻力，认为机械能守恒。例如，在光滑斜面上滑动的物体，机械能守恒。
幻灯片 9：生活中的机械能转化应用
水电站：
原理：水库中的水被拦河坝抬高，具有较大的重力势能；水流下时，重力势能转化为动能，推动水轮机转动；水轮机带动发电机发电，动能转化为电能。
能量转化过程：重力势能→动能→电能。
撑杆跳高：
过程：运动员助跑获得动能；撑杆弯曲时，动能转化为撑杆的弹性势能；撑杆伸直时，弹性势能转化为运动员的动能和重力势能；运动员上升到最高点时，动能最小，重力势能最大。
能量转化过程：动能→弹性势能→动能和重力势能。
过山车：
原理：过山车从高处滑下时，重力势能转化为动能；上升时，动能转化为重力势能。利用机械能的转化，使过山车在轨道上高速行驶。
幻灯片 10：机械能转化中的能量损失
能量损失原因：
摩擦阻力：物体在运动过程中，与接触面之间存在摩擦，机械能转化为内能（如汽车行驶时，部分机械能转化为轮胎和路面的内能）。
空气阻力：物体在空气中运动时，受到空气阻力，机械能转化为内能（如跳伞运动员下落时，机械能转化为空气和降落伞的内能）。
影响：机械能因克服阻力做功而不断减少，导致物体的运动状态发生变化（如滚摆最终会停止转动，单摆最终会静止）。
减少能量损失的方法：
减小摩擦：如给机械部件加润滑油、使用滚动摩擦代替滑动摩擦。
优化形状：如汽车、飞机设计成流线型，减小空气阻力。
幻灯片 11：课堂练习
选择题：
下列过程中，属于动能转化为重力势能的是（ ）
A. 小球从斜面上滚下 B. 电梯匀速上升 C. 熟透的苹果从树上落下 D. 向上抛出的石块在上升过程中
关于机械能守恒，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在运动过程中，机械能一定守恒 B. 只有在没有阻力的情况下，机械能才守恒 C. 匀速下落的雨滴，机械能守恒 D. 荡秋千时，若忽略空气阻力，机械能守恒
填空题：
动能和势能统称为__________，在动能和势能相互转化的过程中，若没有摩擦阻力，机械能的总量__________。
撑杆跳高运动员在上升过程中，撑杆的__________能转化为运动员的__________能和__________能。
简答题：为什么滚摆多次摆动后会静止？这一过程中能量是如何变化的？
幻灯片 12：课堂总结
机械能概念：动能、重力势能和弹性势能的总和，单位是焦耳。
能量转化：
动能与重力势能可以相互转化（如苹果下落、单摆摆动）。
动能与弹性势能可以相互转化（如蹦床运动、拉弓射箭）。
机械能守恒：在只有动能和势能相互转化，没有其他能量损失的情况下，机械能的总量保持不变。
实际情况：由于存在摩擦和空气阻力，机械能会不断减少，转化为其他形式的能量（如内能）。
幻灯片 13：课后作业
书面作业：完成课本中关于机械能及其转化的练习题，分析不同场景中能量的转化过程。
实践作业：
观察生活中 3 个机械能转化的实例，详细记录能量的转化过程，如荡秋千、玩弹弓等。
设计一个小实验，验证动能和弹性势能的相互转化（如用弹簧和小球，观察小球压缩弹簧后被弹开的过程），并撰写实验报告。
2024北师大版物理九年级全册
10.1.2机械能及其转化
第十章 机械能、内能及其转化
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
知道物体的动能和势能之间可以相互转化。
知道动能、势能统称为机械能。
知道机械能守恒的概念及条件。
02
01
03
飞行中的飞机
机械能
跳水运动员
他们都具有什么形式的能？
机械能
1．动能、势能统称为机械能。
2．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
动 能
重力势能
弹性势能
下列四个实例中，机械能正在增加的是（ 　　）
A．蓄势待发的火箭
B．水平匀速飞行的飞机
C．加速上升的飞艇
D．匀速下降的热气球
C
练一练
初始态
最低点
最高点
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
动能和重力势能相互转化
滚摆实验
演示：动能和重力势能相互转化
1.从鼻尖静止释放铁锁，会再次打到鼻尖吗？
2.从鼻尖向前轻推铁锁，会再次打到鼻尖吗？
3.铁锁最终为什么会停下来呢？
近地点
远地点
动能转化为重力势能
重力势能转化为动能
下列现象中，物体动能转化为重力势能的是（　　）
A．向上抛出去的篮球
B．张开的弓把箭水平射出去
C．骑自行车匀速上坡
D．秋千由最高处向最低处荡去
练一练
A
动能和弹性势能相互转化
①
②
③
①
②
③
弹簧弹性势能最大
弹簧弹性势能为0
小车动能为0
小车具有动能
小车动能为0
弹簧弹性势能为0
小车最终为什么会停下来，最开始具有的能量哪里去了？
练一练
乒乓球从自由下落到反弹上升可分为四个过程，即：自由下落到地面的过程，与地面碰撞发生形变的过程，恢复形变的过程，反弹上升的过程。由动能转化为势能的过程是（　　）
A．自由下落过程和碰撞形变过程
B．碰撞形变过程和恢复形变过程
C．恢复形变过程和反弹上升过程
D．碰撞形变过程和反弹上升过程
D
A
机械能守恒
B
C
1.碗中小球从A点到B点的过程中，动能和重力势能是如何转化的？
2.小球最终能到达碗口C点吗，如果不能，增加什么条件可以呢？
机械能
动 能
势 能
当机械能守恒时
当机械能转化为
其他形式能量时
点击该行文字演示动画
其
他
形
式
能
点击该行文字演示动画
机械能守恒：
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。
机械能 = 动能 + 势能
点 拨
外力对物体做功的过程实质是能量转化或转移的过程。功是能量转化的度量，即外力对物体做了多少功，就有多少能量发生了变化。
如图所示，将同一个物体从A点开始沿三个光滑的斜面AB、AC、AD自由滚下，到达同一水平面时的动能分别为E1、E2、E3，则（　　）
A．E1最大
B．E2最大
C．E3最大
D．一样大
D
练一练
水碓
水碓的结构及工作过程
大轮
拨板
碓杆
石锤
水碓的工作原理
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
知识点1
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9
1．飞行器在空中飞行，已知它具有的动能为a J，重力势能为b J，这个飞行器具有的机械能为(　　)
A．a J B．(a＋b) J
C．b J D．(a－b) J
B
机械能及其转化
2．[2025·南京模拟]下列过程中属于将动能转化为重力势能的是(　　)
A．弯弓将箭射出
B．上紧发条的闹钟指针转动
C．电梯匀速上升
D．秋千向上摆动
D
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9
3．如图所示，运动员正在进行蹦床比赛，当他从高处落下，在与蹦床接触前的过程中，运动员的________能转化为________能；与蹦床接触后，蹦床发生弹性形变，运动员的动能转化为蹦床的________能。
重力势
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动
弹性势
4．如图所示，当松手后，小球被弹簧弹起，弹簧的________能转化为小球的动能和________能；若不计空气阻力，机械能________(填“守恒”或“不守恒”)。
弹性势
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知识点2
机械能守恒
重力势
守恒
5．人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行，如图所示，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，则卫星从远地点向近地点运动的过程中，势能________，速度________。(均填“增大”或“减小”)。
减小
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增大
6．[2025年1月武汉期末]如图所示，把一个铁锁用绳子悬挂起来，将铁锁拉到鼻子附近(a点)，稳定后松手，铁锁从a向前摆，经b到c，再由c经b摆回时到不了a，铁锁不会打到鼻子。则铁锁(　　)
A．从a到b的过程，铁锁克服空气阻力做功，机械能减少
B．从b到c的过程重力势能减少
C．在a、c两点的重力势能相等
D．从a到b和从c到b两次经过b点时的动能相等
A
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7．[2025·南昌模拟]如图所示的是小明制作的水力发电的设备。水从高处落下时，将________能转化为________能，推动水轮机转动，进而使发电机发电。
重力势
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知识点3
水能和风能的利用
动
8．风是没有公害的能源之一，而且它取之不尽，用之不竭，利用风力发电非常适合缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿等。风力发电的过程是将风的____________能转化为电能。
机械(或动)
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9．下列情境中，关于机械能之间的相互转化的描述正确的是(　　)
A．弯弓射箭时，动能转化为弹性势能
B．玩蹦床时，被蹦床弹起的过程中，重力势能转化为弹性势能
C．滚摆下降时越滚越快，动能转化为重力势能
D．向上抛出的石块在空中上升时，动能转化为重力势能
D
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10.[新情境题　2025·西安模拟]在巴黎奥运会中，中国运动员凭借总分425.60分的成绩，蝉联奥运会女子10 m跳台的冠军 。如图所示的为某运动员跳水过程的轨迹示意图，不计空气阻力，下列有关运动员的说法正确的是(　　)
A．A到B的过程中，动能逐渐减小
B．B处时，动能全部转化为重力势能
C．B处到C处的过程中，机械能逐渐增大
D．C处时，机械能为零
A
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11. [易错题]在体育场上，小明先后两次在同一高度将完全相同的两个垒球A和B以相同速度分别竖直上抛和斜上抛(如图所示)，在不计空气阻力的情况下，两个垒球上升的最大高度分别为HA和HB，则HA______(填“＞”“＜”或“＝”)HB。
[补充设问]A、B两球落地前的瞬间，
其速度大小关系是________。
A．vA>vB　　B．vA＝vB　　C．vA>
B
易错点睛：物体竖直上抛到达最高点时速度为零，动能为零；斜抛到达最高点时速度不为零，动能不为零。
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12．[2025·常州模拟]弧形轨道ab段光滑，bc段粗糙，小球从a点经最低点b运动至c点；从a到b的过程中，小球的________能转化为________能；从a到c的过程中，小球的机械能________(填“增大”“不变”或“减小”)。
重力势
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动
减小
思路点睛：物体在粗糙面上运动时，需克服摩擦力做功，物体机械能不守恒。
13．如图所示，橡皮筋两头分别固定在罐子两端，中间系一个物块，就制成了一个“魔罐”。将“魔罐”在水平地面上滚出，橡皮筋的弹性势能______(填“增大”“不变”或“减小”)；“魔罐”能自动滚回来，滚回的过程中弹性势能转化为________能。
增大
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动
14.[新器材　2025·无锡模拟]如图甲所示，压力传感器能够测量出其表面受到的压力大小，将其与电脑连接后，放置在水平地面上，将一个排球从正上方某一高度处由静止释放，排球落到传感器上后再竖直弹起上升，反复多次后静止在传感器上。传感器测得的弹力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，A、B、C三点对应的时刻是t1、t2、t3，下列说法中正确的是(　　)
A．t2时刻排球的重力势能最小
B．t2～t3时间内，排球的重力势能转化为动能
C．排球t1时刻的动能等于t3时刻的动能
D．整个过程中，排球的机械能守恒
A
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机械能及其转化
机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
机械能及其转化
机械能守恒
动能与势能的转化实例
水碓
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