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第 2 章第 1 节 功和机械能 3
1．能量有多种多样的形式，下列有关能量的说法错误的是 （ ）
A．奔跑的猎豹具有机械能 B．人的食物中储存有化学能
C．电视遥控器发射的信号具有机械能 D．雷电爆发时具有电能、声能等
2．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了许多科学知识与科学观。下列基本
科学观念所对应的叙述不正确的是( )
A．分类观：物质可以分为混合物和纯净物
B．微粒观：二氧化碳气体是由一个碳原子、两个氧原子构成的
C．守恒观：化学反应前后，元素种类、原子数目均保持不变
D．能量观：稀盐酸和碳酸钙反应时温度升高，说明是放热反应
3．黑火药是中国古代四大发明之一，由C、S和KNO3等混合而成，其在 270~300℃
时即可被点燃。下列说法正确的是( )
A．黑火药爆炸时吸热 B．黑火药可存放于高温处
C．C、S 均具有可燃性 D．KNO3 属于氧化物
4．物质与能量是构成自然世界的基本要素，能量的形式多种多样。下列图示所
利用的能量形式与其它三项不同的是（ ）
A．流动的水 B．人的食物 C．牛的草料 D．车的燃料
5． 小科通过视频号“胜哥课程”观看 《跳水》Ai 科学视频。图①是“胜哥”
站在跳板上压缩跳板至最低点，随后连续完成②③④动作。其中“胜哥”的动能
一直增大的阶段是( )
A． ①→②阶段
B． ②→③阶段
C． ①→③阶段
D． ③→④阶段
6．在科学实验中，把难于测量或不易测量的科学量通过转换变成能够测量或易
测量的科学量的方法，称之为转换法。下列实验中利用了转换法的是（ ）
A．甲图中研究动能大小的影响因素
B．乙图中用磁感线描述磁场
C．丙图中研究电流时把它比作水流来研究
D．丁图中运动着的子弹具有动能，运动着的分子也具有动能
7．“胜哥”利用如图装置探究小球动能大小的影响因素，下列说法中不．正．确．的是
A．该实验探究动能大小与速度的关系
B．实验时小球应静止开始沿斜面滚下
C．实验通过木块移动的距离反映动能的大小
D．小球在水平面上运动过程中机械能不变
8．物体由于 而具有的能量叫动能。影响动能的因素是物体的
和 。质量相同时，运动速度 的物体具有的动能越大；
运动速度相同时，质量 的物体具有的动能越大。
9．“胜哥”用 Ai工具画出了立定跳远的动作分
解图，从力学的角度分析，“胜哥”起跳后仍能
继续向前运动，是因为“胜哥”具有 ；
从机械能的角度分析，“胜哥”起跳后仍能继续向前运动，是因为“胜哥”具
有 。
10．“胜哥”在操纵电动垂
直起降飞行器拍视频。飞行
器在某次飞行过程中，速度
随时间变化如图所示。
（1）在 0—60s 的运动过程中，飞行器受到 (选填“平衡力”或“非
平衡力”)的作用； 在 60—90s 的运动过程中，飞行器动能 (选填“变
大”、“变小”或“不变”)。
（2）总质量为 620kg 的飞行器，从地面飞行至 150m 的高度，该过程中飞行器
至少克服重力做功为 J。
11． 每年校运动会中都会有跳远、实心球和4 × 100接力赛等传统项目。
（1）如图甲，小科在跳远比赛中助跑是为了增大 （填“惯性”或“动能”）；
（2）如图乙是同学在投掷实心球的场景，若不计空气阻力，A 处动能
处动能（填“大于”“小于”或“等于”）；
（3）如图丙，四位同学在田径场指定位置按照 → → → 顺序参加4 × 100
接力，他们总平均功率为 1200 瓦，共做了 66000 焦的功，通过计算分析，他们
（填“已经”或“没有”）打破学校该项目 56.07 秒的记录。
12．“胜哥利用自制的实验装置(如图甲)探究物体动能大小的影响因素，实验过
程如下：
①取 2条相同的带凹槽轨道，用双面胶将软尺固定在轨道侧壁；
②将两条轨道平行固定在水平桌面上，钢球可在轨道上自由滚动；
③取两个完全相同的小钢球，置于图甲所示不同初始位置；
④一只手固定木尺一端(O点)，另一只手向前推动木尺，使木尺绕着 O 点旋转；
⑤当木尺旋转至与轨道垂直(虚线位置)时停止推动，同时释放两个小球；
⑥测量 ，比较小钢球动能的大小。
（1）请将⑥横线上“ ”处的内容补充完整： 。
（2）“胜哥探究的是动能大小与小球 的关系。
（3）图乙是探究物体动能大小的影响因素的装置。相比较图乙装置，图甲装置
的优点是 。
（4）实验时发现，两个圆柱体在轨道上滑行的距离相同(均未滑出轨道范围)，
且圆柱体 1 的质量大于圆柱体 2。结合该现象，能否判断两小球的动能大小关系
请说明理由：
。
13．走马灯(图甲)是一种历史悠久的传统节日灯笼，其内部结构如图乙所示。走
马灯的转动速度主要受什么因素影响 小明设计图丙所示的实验方案展开探究。
（1）灯笼内蜡烛点燃后，热空气上升形成气流，推动叶轮带动纸筒转动。纸
筒在转动过程中具有 能。(写出一种)
（2）“胜哥”欲探究烛焰离中心轴的距离对走马灯转动速度的影响，以图乙
实验为对照组，还应增加的 2 个实验组别是 。(选填图丙中的序号)
（3）“胜哥进行实验并获取数据如下表：
烛焰距走马灯中心轴的距离/厘
组别 走马灯旋转一周所用时间/秒
米
1 2 5
2 4 10
3 6 30
①实验中可通过观察 反映走马灯转动的速度。
②根据实验数据可知，烛焰距走马灯中心轴的距离会影响走马灯转动速度。
请你再写出一个影响走马灯转动速度的因素：
。
第 2章第 1 节 功和机械能 3 答案
1．C 2．B 3．C 4．A 5．D 6．A 7．D
8．运动；质量；运动速度；越大；越大
9．惯性；动能
10．（1）非平衡力； 不变 5 （2）9.3×10
11．（1）动能 （2）小于 （3）已经
12．（1）圆柱体被小钢球推动的距离 （2）速度
（3）图甲中小球不会脱轨，能准确撞击圆柱体
（4）能；实验中圆柱体 1 的质量大于圆柱体 2，圆柱体 1 对轨道的压力大于圆
柱体 2，所以圆柱体 1 与轨道的摩擦力大于圆柱体 2 与轨道的摩擦力，而两圆柱
体在轨道上滑动的距离相同，由 W=fs 知圆柱体 1 克服摩擦力做的功大于圆柱体
2 克服摩擦力做的功，所以钢球 1 的动能大于钢球 2 的动能
13．（1）机械能、动能、内能等 （2）①②
（3）走马灯旋转一周所用时间；蜡烛的高度、烛焰的大小、叶轮的扇叶数量、
叶轮的扇叶偏转角度等合理即可第2章第1节 功和机械能3.教学设计
一、教学目标
科学观念
1. 理解功是能的转化的量度，知道做功的实质是能的转化。
2. 知道动能的概念，理解动能大小与质量、速度的关系。
科学思维
1. 通过实验探究动能大小的影响因素，培养控制变量法和转换法的科学思维。
2. 能运用动能的知识解释生活中的现象，如高速公路限速等。
探究实践
1. 能设计实验探究动能大小与质量、速度的关系，并能规范操作。
2. 能分析实验数据，得出科学的结论，并能用语言准确表达。
态度责任
1. 通过功与能的关系学习，认识能量转化在生活中的广泛应用。
2. 培养节约能源、保护环境的意识，增强社会责任感。
二、教学重点与难点
教学重点
1. 功是能的转化的量度，做功的实质是能的转化。
2. 动能的概念及决定动能大小的因素（质量、速度）。
教学难点
通过实验探究动能大小与质量、速度的关系，理解控制变量法和转换法。
三、教学准备
多媒体课件（含图片、视频、动画）、小钢球（不同质量若干）、斜面装置、木块、刻度尺、长木板、板书用具、实验记录单。
四、教学过程
（一）导入新课（约5分钟）
教师活动：展示"提起书包""举高物体""人推车"等生活场景图片，提问："这些现象中，物体具有什么本领？"引导学生思考。
学生活动：观察图片，思考并回答："物体具有做功的本领。"
教师总结：物体具有做功的本领，科学上就说这个物体具有能。今天我们一起学习功与能的关系，以及一种重要的能——动能。
（二）新课讲授（约25分钟）
1. 功与能的关系
教师结合举重运动员举杠铃、人推车等事例，引导学生讨论："做功与能的转化有什么关系？"
学生讨论后回答，教师总结：对物体做功可以使物体获得相应的能，而具有能的物体也可以对外做功。举重运动员具有能才能对杠铃做功，推车的人具有能才能对车做功。
流水、风、飞行的子弹都具有做功的本领，因此它们都具有能。
2. 做功的实质
教师讲解：做功的实质就是能的转化的过程，力对物体做多少功，就有多少能发生了转化。因此，用做功的多少来量度能的转化多少。
功是能的转化的量度，能的单位与功的单位一样，也是焦耳（J）。
想一想：起重机的功率为1.47kW，这个数值有什么意义？
答：表示在1秒的时间内，起重机对货物做了1470J的功，即起重机在1秒内将1470J的能转化为货物的机械能。
3. 动能的概念
教师展示飞行的子弹、流动的水、行走的人的图片，提问："这些物体有什么共同特点？"
学生观察后回答："都在运动。"
教师讲解：物体由于做机械运动而具有的能叫作动能。飞行的子弹具有动能，流水具有动能，行走的人具有动能。一切做机械运动的物体都具有动能。如果物体静止不动，就没有动能了。
4. 实验探究：动能大小的影响因素
教师介绍实验装置（斜面、小钢球、木块），说明实验方法。
实验1：控制质量相同，改变速度
操作：让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，观察小钢球滚到水平面时的运动快慢，比较木块被小钢球推出的距离大小。
现象：放得高的小球推木块远。
结论：同一物体速度越大，动能越大。
（控制变量：小球质量相同；自变量：速度；因变量：动能大小，通过木块被推距离反映）
实验2：控制速度相同，改变质量
操作：让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，使钢球运动到水平面时速度相同，比较木块被小钢球推出的距离大小。
现象：质量大的小球推木块远。
结论：速度相同时，质量大的物体动能大。
（控制变量：速度相同；自变量：质量；因变量：动能大小，通过木块被推距离反映）
科学方法：实验中使用了转换法（通过木块被推开的距离来判断动能大小）和控制变量法（分别控制质量和速度不变）。
5. 决定动能大小的因素
教师总结：物体的动能大小由以下两个因素决定：
（1）物体的质量（m） —— 质量越大，动能越大；
（2）物体的运动速度（v） —— 速度越大，动能越大。
强调：动能与质量和速度都有关，质量越大、速度越大，物体的动能就越大。
（三）例题讲解（约10分钟）
例题1：汽车和摩托车，车速均为80千米/时，哪一个动能大？
答：汽车的动能大，因为汽车的质量比摩托车大，在速度相同的情况下，质量大的物体动能大。
例题2：在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的速度限制是不同的？
答：运动速度相同的汽车，汽车的质量越大，动能也越大；汽车的动能越大，在短时间内越不容易刹车停下，危险性更高。所以大型客车的限制速度比小型客车更小，以确保行车安全。
（四）课堂练习（约8分钟）
1. 下列说法正确的是（　）
A. 速度大的物体，动能一定大　　B. 质量大的物体，动能一定大
C. 质量大的物体，重力势能一定大　　D. 同一物体，运动越快，动能越大
答案：D
2. 月球沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了，由此可知其动能（　）
A. 减小　　B. 增大　　C. 不变　　D. 消失
答案：B
3. 减速行驶的火车将牛撞"飞"，"飞牛"又撞死了人，最能说明火车的（　）
A. 速度很大　　B. 动能很大　　C. 势能很大　　D. 质量很大
答案：B
4. 立定跳远是中考体育检测项目，当小科从起跳到落地的过程中，其动能随时间的变化图正确的是（　）
答案：A（动能先增大后减小，起跳时最大，落地前减小）
（五）课堂小结（约2分钟）
1. 物体具有做功的本领，说这个物体具有能。
2. 做功的实质：能的转化。对物体做功使物体获得相应的能，具有能的物体可以对外做功。能的单位与功的单位一样，也是焦耳（J）。
3. 物体由于做机械运动而具有的能叫作动能。一切做机械运动的物体都具有动能。
4. 物体的动能大小由以下两个因素决定：（1）物体的质量（m）；（2）物体的运动速度（v）。质量越大、速度越大，动能越大。
五、板书设计
第1节 功和机械能（第三课时 · 功与能）
一、功与能
　1. 物体具有做功的本领 → 具有能
　2. 做功的实质：能的转化
　3. 功是能的转化的量度，单位：焦耳（J）
二、动能
　1. 概念：物体由于做机械运动而具有的能
　2. 一切做机械运动的物体都具有动能
　3. 决定因素：（1）质量（m）；（2）速度（v）
　　　质量越大，动能越大；速度越大，动能越大
三、实验方法
　1. 控制变量法 　2. 转换法
六、教学反思
本节课通过生活实例引入功与能的概念，贴近学生认知，激发了学习兴趣。在实验探究环节，学生积极参与，通过控制变量法和转换法的应用，自主得出了动能大小与质量、速度的关系，培养了科学探究能力。
在例题讲解和课堂练习中，学生能够运用所学知识解释实际问题（如高速公路限速），体现了"从物理走向社会"的理念。但在实验操作中，部分学生对控制变量法的理解还不够深入，实验数据的记录和分析有待加强；后续教学中可增加学生分组实验的频次，并加强实验报告的书写训练，进一步提升学生的科学素养。
整体来看，本节课达成了预设的教学目标，重点突出，难点得以突破，学生参与度高，教学效果良好。(共24张PPT)
第2章 能的转化与能量守恒
宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能。没有能，我们就无法呼吸和行走，也无法思考。没有能，一切生命将不复存在。没有能，空气将不再流动，大海将不再有起伏的波浪，太阳也将失去灿烂的光辉。
能有多种形式，不同形式
的能是否会发生相互转化？能
是如何转化的？能转化时会遵
循什么规律？
第1节 功和机械能
人用力拉动了飞机，科学上就说人对飞机做了功；如果人用了力而没有拉动飞机，则人对飞机就没有做功。那么，怎样来理解功的概念，功的大小又如何计算？
第三课时 功与能、动能
第1节 功和机械能
四、功与能
提起书包，对书包做功。
慢慢把书包放下，感受书包拉着手下降，这个过程中书包对你做了功。
举高的书包有做功的本领。
举高物体有做功的本领
运动物体有做功的本领
物体具有做功的本领，科学上就说这个物体具有能。
新安江水电站
流水推动水车转动
流水、风、飞行的子弹都具有做功的本领。
生活离不开能，食、衣、住、行，及各式各样用品的制作等，都和“能”有密切关系。
结合举重和人推车等事例，谈谈做功与能的转化的关系。
答：对物体做功可以使物体获得相应的能，而具有能的物体也可以对外做功。举重运动员具有能才能对杠铃做功，推车的人具有能才能对车做功。
做功的实质就是能的转化的过程，力对物体做多少功，就有多少能发生了转化。因此，用做功的多少来量度能的转化多少，能的单位与功的单位一样，也是焦耳。
功是能的转化的量度，做功的快慢也就是能的转化的快慢。根据这一观点，请叙述例题中起重机的功率为1.47kW的意义。
答：在 1 秒的时间内，起重机对货物做了 1470 J 的功。
五、动能
概念：
物体由于做机械运动而具有的能叫作动能
飞行的子弹具有动能
流水具有动能
行走的人具有动能
动能是物体因运动而具有的能的形式，如果物体静止不动，就没有动能了。
一切做机械运动的物体都具有动能。
那么，物体动能的大小跟哪些因素有关呢？
1.如图，小钢球A从斜面上h高度处滚下，在水平面上运动，撞击放在水平面上的木块B，并将木块B推出一段距离s。比较木块B被推出距离的远近，推断小钢球A的动能大小。
动能大小
木块移动距离大小
转换法
如何推断小钢球A的动能大小？
2.让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，观察小钢球滚到水平面时的运动快慢，比较木块被小钢球推出的距离大小。
实验方法：
控制变量方法
不同的高度静止下滑是为了让钢球运动到水平面时获得不同的速度。
控制小球的质量相同，速度不同。
2.让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，观察小钢球滚到水平面时的运动快慢，比较木块被小钢球推出的距离大小。
现象:放的高的小球推木块远。
结论:同一物体速度越大，动能越大。
3.让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，观察小钢球滚到水平面时的运动快慢，比较木块被小钢球推出的距离大小。
使钢球运动到水平面时速度相同。
控制小球的质量不同，速度相同。
实验方法：
控制变量方法
3.让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，观察小钢球滚到水平面时的运动快慢，比较木块被小钢球推出的距离大小。
现象:质量大的小球推木块远。
结论:速度相同，质量大动能越大。
结论：质量相同的物体，速度越大，它的动能越大；速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
决定动能大小的因素：
（1）物体的质量(m)
（2）物体的运动速度(v)
1.汽车和摩托车，车速均为 80千米/时，哪一个动能大？
答：汽车的动能大，因为汽车的质量大。
2.在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的速度限制是不同的？
答：运动速度相同的汽车，汽车的质量越大，动能也越大；汽车的动能越大，在短时间内越不容易刹车停下。所以大型客车的限制速度比小型客车更小。
1.物体具有做功的本领，说这个物体具有能。
2.做功的实质：能的转化。对物体做功使物体获得相应的能，具有能的物体可以对外做功。能的单位与功的单位一样，也是焦耳（J）。
3.物体由于做机械运动而具有的能叫作动能。一切做机械运动的物体都具有动能。
4.物体的动能大小由以下两个因素决定：
（1）物体的质量（m）
（2）物体的运动速度（v）
1.下列说法正确的是（ 　）
A.速度大的物体，动能一定大
B.质量大的物体，动能一定大
C.质量大的物体，重力势能一定大　
D.同一物体，运动越快，动能越大。
D
2.月球是地球的天然卫星，自古以来就充满着神秘的色彩。“胜哥”写了《嫦娥奔月后传》神话科幻短篇小说，其中神话与科学的完美结合让人产生无限遐想。若月球沿椭圆轨道从远地点向近地点运动时速度增大了，由此可知其动能（ ）
A. 减小
B. 增大
C. 不变
D. 消失
B
3.小科通过视频号“胜哥课程”看到一个视频， 印度有一头横穿铁路的牛，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，但是减速行驶的火车还是将小牛撞“飞”了。结果“飞牛”又撞到了人，把人也撞死了，四个选项最能说明火车的（ ）
速度很大
B. 动能很大
C. 势能很大
D. 质量很大
B
4. 立定跳远是中考体育检测项目，如图是小科立定跳远的图解，当小科从起跳到落地的过程中，其动能随时间的变化图正确的是（ ）
A

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