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(共47张PPT)
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
第一节　机械能
预习清单
1.物体能__________,我们就说这个物体具有能量。
2.物体由于______而具有的能叫作动能。大量实验表明,物体动能的大小与物体的_______和_______________有关。
对外做功
运动
质量
运动速度大小
预习清单
3.受到重力作用的物体________后具有能,这种能叫作重力势能。大量实验表明,物体重力势能的大小与物体的________和________________有关。
4.具有弹性的物体发生__________后能对外做功,即具有能,这种能叫作弹性势能。同一弹性物体的弹性形变越______,它的弹性势能就越大。
被举高
质量
所处位置的高度
弹性形变
大
预习清单
5.动能、重力势能和弹性势能统称为________。
6.物体的动能和势能之间是可以________________。在________________________的过程中,机械能的总量保持不变,即机械能守恒。
机械能
相互转化的
只有动能和势能相互转化
导入新课
运动的保龄球能将保龄球瓶推向坑道。
导入新课
高举的重锤能将钢桩打入地里。
导入新课
拉开的弓能将箭射出。
导入新课
将保龄球瓶推向坑道、将钢桩打入地里、将箭射出分别说明了什么 它们之间有什么异同
任务一：能量
能量的概念:
物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量。
能量简称能,通常用符号E表示。在国际单位制中,能量的单位是焦耳(J),简称焦。
任务一：能量
踢出去的足球在向前运动的过程中,没有对外做功,是否可以判断运动的足球不具有能量呢
不能。
如果在足球运动的路径上放一个纸盒,足球是可以将纸盒“撞飞”的,即运动的足球虽然没有对外做功,但是具有对外做功的能力。
总结:关键是看物体是否能够做功,而不是看它有没有 做功——看本领而非表现。
任务二：动能
前面分析的具有能量的足球是运动的还是静止的
运动的。
动能的定义:物体由于运动而具有的能叫作动能。
能列举出生活中一些具有动能的实例吗
任务二：动能
问题:
(1)足球缓慢地向你滚过来,是否躲开 足球飞速地向你飞过来,是否躲开
(2)打排球时,虽然球速很快,但是经常能看到拦网的场景;而投铅球时,为什么所有人都远离投掷区域呢
动能的大小与什么因素有关呢
物体的质量和速度。
任务二：动能
【探究实验1】动能的大小与物体质量的关系
问题:
(1)该探究实验的自变量和因变量分别是什么
(2)如何改变自变量 因变量如何体现
(3)控制变量如何控制
任务二：动能
实验装置:
任务二：动能
实验原理:
(1)自变量是物体的质量;因变量是物体的动能。
(2)自变量可通过选用质量不同的小球来改变;因变量可通过小球推动纸盒移动的距离来体现。
(3)通过让小球从斜面的同一高度释放来实现小球到达水平位置的初始速度相同。
任务二：动能
实验数据记录表格:
实验结论:
物体的动能大小与物体的质量大小有关。运动速度相同的物体,质量越大,它具有的动能就越大。
任务二：动能
【探究实验2】动能的大小与物体速度的关系
问题:
(1)该探究实验的自变量和因变量分别是什么
(2)如何改变自变量 因变量如何体现
(3)控制变量如何控制
任务二：动能
实验装置:
任务二：动能
实验原理:
(1)自变量是物体的速度;因变量是物体的动能。
(2)自变量可以通过让小球从斜面的不同高度释放来改变;因变量可以通过小球推动纸盒移动的距离来体现。
(3)选用同一个小球进行实验就可以控制质量一定。
任务二：动能
实验数据记录表格:
实验结论:
物体的动能大小与物体的速度大小有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它具有的动能越大。
任务三：重力势能
用手将足球举过头顶,足球有动能吗 具有能吗
没有动能,但具有能。
重力势能的定义:受到重力作用的物体被举高后具有能,这种能叫作重力势能。
能列举出生活中一些具有重力势能的实例吗
任务三：重力势能
问题:
(1)分别将乒乓球和铅球悬在你的头顶上方相等高度,哪种情况会让你感到危险
(2)当你从楼下走过,楼上阳台边沿放着一个花盆,路旁地面上也放着一个花盆时,哪个花盆会让你感到危险
重力势能大小与什么因素有关呢
物体的质量和所处位置的高度。
任务三：重力势能
【探究实验3】重力势能的大小与物体质量的关系
问题:
(1)该探究实验的自变量和因变量分别是什么
(2)如何改变自变量 因变量如何体现
(3)控制变量如何控制
任务三：重力势能
实验装置:
任务三：重力势能
实验原理:
(1)自变量是物体的质量;因变量是物体的重力势能。
(2)自变量可通过选用质量不同的金属块来改变;因变量可通过桌腿进入细砂中的深度来体现。
(3)让金属块从同一高度释放。
任务三：重力势能
实验数据记录表格:
实验结论:
物体具有的重力势能与物体的质量有关。物体所处的位置高度相同时,质量越大,物体具有的重力势能越大。
任务三：重力势能
【探究实验4】重力势能的大小与物体所处位置的高度的关系
问题:
(1)该探究实验的自变量和因变量分别是什么
(2)如何改变自变量 因变量如何体现
(3)控制变量如何控制
任务三：重力势能
实验装置:
任务三：重力势能
实验原理:
(1)自变量是物体所处位置的高度;因变量是物体的重力势能。
(2)自变量可以通过让金属块从不同高度释放来改变;因变量可以通过桌腿进入细砂中的深度来体现。
(3)选用同一个金属块进行实验就可以控制质量一定。
任务三：重力势能
实验数据记录表格:
实验结论:
物体具有的重力势能与物体所处位置的高度有关。物体的质量相同时,所处位置的高度越高,物体具有的重力势能越大。
任务四：弹性势能
将一木块放在一根弹簧上,使其压缩弹簧一起向下并最终静止。松手后会有什么现象 这说明了什么
木块被弹起;被压缩的弹簧能够对外做功,具有能。
弹性势能的定义:具有弹性的物体发生弹性形变后能对外做功,即具有能,这种能叫作弹性势能。
能列举出生活中一些具有弹性势能的实例吗？
任务四：弹性势能
弹性势能的大小与哪些因素有关 你的猜想依据是什么
弹性势能的大小与同一弹性物体的弹性形变程度有关,弹性形变越大,弹性势能就越大。
任务四：弹性势能
【探究实验5】弹性势能的大小与物体的弹性形变程度的关系
实验过程:如图所示,使用同一根弹簧,改变弹簧被压缩的长度,观察物块被弹出的距离。
实验结论:同一弹性物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
任务五：机械能及其转化
在空中飞行的篮球具有前面学过的什么形式的能量
动能和重力势能。
篮球在上升和下落过程中动能、重力势能的变化情况如何
篮球上升过程中,动能逐渐减少,重力势能逐渐增加;篮球下落过程中,重力势能逐渐减少,动能逐渐增加。
动能和势能间的相互转化有什么规律呢
任务五：机械能及其转化
演示:单摆实验。
问题:单摆在最高点被释放前具有什么能 当单摆左右摆动时,它的运动速度如何变化 动能如何变化 高度如何变化 重力势能如何变化 是什么能转化为什么能
任务五：机械能及其转化
结论:单摆在摆动的过程中,动能和重力势能可以相互转化。
提问:在单摆的动能和势能相互转化的过程中,机械能守恒吗 减少的机械能到哪去了
单摆要克服空气的摩擦做功,机械能减少了。
总结:大量实验表明,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,即机械能守恒。
任务五：机械能及其转化
核心总结
1.能量:物体能对外做功,我们就说这个物体具有能量。
2.机械能:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
(1)动能:
①定义:物体由于运动而具有的能叫作动能。
②影响动能大小的因素:质量和速度。
核心总结
(2)重力势能:
①定义:受到重力作用的物体被举高后具有能,这种能叫作重力势能。
②影响重力势能大小的因素:质量和所处位置的高度。
(3)弹性势能:
①定义:具有弹性的物体发生弹性形变后能对外做功,即具有能,这种能叫作弹性势能。
②影响弹性势能大小的因素:物体弹性形变的程度。
核心总结
机械能守恒:
大量实验表明,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,即机械能守恒。
课堂评价
1.小明去超市购物时,自动扶梯把他从一楼匀速送到三楼的过程中,小明的 ( )
A.动能减小,重力势能增大,机械能减小
B.动能不变,重力势能增大,机械能增大
C.动能不变,重力势能增大,机械能不变
D.动能增加,重力势能减小,机械能增大
B
课堂评价
2.如图所示的单摆,摆球在摆动过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.a处动能最大
B.a到b过程中,重力势能先变小后变大
C.o处的重力势能最大
D.b到a的过程中,动能先变小后变大
B
课堂评价
3.一辆洒水车在一条平直的马路上匀速行驶,当其正常工作时,它的动能 ( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.无法确定
B
课堂评价
4.如图所示,滚摆由低处向高处滚动时 ( )
A.重力势能减小,动能增大
B.重力势能增大,动能减小
C.重力势能不变,动能减小
D.重力势能减小,动能不变
B
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