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10.3 动能和势能
【教学目标】
知道动能、重力势能、弹性势能的概念，能判断物体具有什么形式的能。
理解影响动能和势能大小的因素，能解释限速、严禁超载、禁止高空抛物等生活现象。
通过探究实验，初步学会用控制变量法和转换法分析影响动能和势能大小的因素。
【教学重点】
动能和势能的概念；影响动能和势能大小的因素。
【教学难点】
探究影响动能大小因素的实验设计与分析（控制变量法和转换法的综合运用）。
【课前预习】
1. 物理学中，如果一个物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有（ ），简称能。
2. 物体由于（ ）而具有的能叫做动能。物体的动能与物体的（ ）和（ ）有关。
3. 物体由于处于（ ）所具有的能量叫做重力势能。物体的重力势能与物体的（ ）和它所在位置的（ ）有关。
4. 物体由于发生（ ）而具有的能量叫做弹性势能。
5. （ ）和（ ）统称为势能。
知识点1：能量
课堂笔记：
（1）做功与能量的关系：在物理学中，如果一个物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有（ ），简称（ ）。
（2）能的物理意义：能量是表示物体做功本领的物理量。一个物体具有的能量越大，它能够对外做的功就越（ ）。
（3）能的单位：能的单位与（ ）的单位相同，也是（ ）。
（4）能与功的联系：
无论物体有没有做功，只要物体能够对外做功或具有做功的本领，它就具有能量。
一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
具有能量的物体不一定做功。
知识点2：动能
课堂笔记：
（1）实例：风吹动帆船航行、滚动的保龄球击倒球瓶……以上现象说明：（ ）的物体能够对外做功，运动的物体具有（ ）。
（2）物理学中，把物体由于（ ）而具有的能叫做动能。
注 ：不能说成“运动的物体具有的能就是动能”,因为运动的物体除了具有动能，还可能具有其他 形式的能量。
（3）探究影响物体动能大小的因素：
实验过程：如图甲、乙、丙所示的三次实验。让大小相同的一个铜球和一个木球从同一斜面上某 处由静止滚下，然后与放在水平面上的轻质木块相碰，小球与木块在水平面上共同移动一段距离 后静止。
① 研究对象是：（ ）。
② 本实验通过（ ）来反映小球动能的大小，这里用到了（ ）法。另外本实验还用到了（ ）法。
③ 通过对比实验甲、乙可知：当物体的质量相同时，物体的（ ）越大，物体的动能越大。
④ 通过对比实验（ ），可知：当物体的速度相同时，物体的质量越大，物体的动能越大。
⑤ 综上可知，影响物体动能大小的因素是：（ ）和（ ）。
（4）生活现象解释：机动车限速、严禁超载。
知识点3：重力势能
课堂笔记：
（1）实例：从高空落下的陨石能把地面砸出一个大坑、水滴石穿……以上现象说明：被举高的物体能够对外做功，被举高的物体具有能量。
（2）物理学中，把物体由于处于（ ）所具有的能量叫做重力势能。
（3）探究影响重力势能大小的因素：
实验过程：利用小桌、沙子、透明的箱子、质量不同的重物进行实验。如图所示，把小桌放在平整 的沙面上，让重物从高处落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷人沙子。
① 实验探究的是（ ）（选填"重物"或"小桌"）的重力势能。
② 实验中通过比较（ ）来判断物体重力势能的大小。
③ 实验方法：（ ）、（ ）。
④ 通过对比甲、乙两组实验，可知：当物体质量相同时，物体所处（ ）越大，重力势能越大。
⑤ 通过比较（ ）两组实验，可知：物体所处高度相同时，物体（ ）越大，重力势能越大。
⑥ 综上所述，影响物体重力势能大小的因素是：（ ）和（ ）。
（4）生活现象解释：不允许高空抛物。
知识点4：弹性势能
课堂笔记：
（1）实例：被拉开的橡皮筋能把"子弹"弹出去、被压弯的撑杆能把运动员弹得很高……以上现象说明：发生弹性形变的物体能够对外做功，发生弹性形变的物体具有能量。
（2）物理学中，把物体由于发生（ ）而具有的能量叫做弹性势能。
（3）影响弹性势能大小的因素有：材料（弹性）和（ ）的大小。
（4）同一物体，其弹性形变程度越大，弹性势能越大（在弹性限度内）。
知识点5：辨析比较
课堂笔记：
（1）（ ）和（ ）统称为势能。
（2）辨析比较：
动能 势能
重力势能 弹性势能
产生原因
影响因素
相同点 都是能量的一种具体表现形式；单位都是焦耳
参考答案
【课前预习】
1. 能量
2. 运动；质量；速度
3. 一定高度（被举高）；质量；高度
4. 弹性形变
5. 重力势能；弹性势能
【知识点1：能量】
（1）能量；能
（2）多（大）
（3）功；焦耳（J）
【知识点2：动能】
（1）运动；能量
（2）运动
（3）① 小球（铜球/木球）
② 木块被推动的距离；转换；控制变量
③ 速度
④ 甲、丙
⑤ 质量；速度
【知识点3：重力势能】
（2）一定高度（被举高）
（3）① 重物
② 桌腿陷入沙子的深度
③ 控制变量法；转换法
④ 高度
⑤ 乙、丙；质量
⑥ 质量；高度
【知识点4：弹性势能】
（2）弹性形变
（3）弹性形变程度
【知识点5：辨析比较】
（1）重力势能；弹性势能
（2）产生原因：动能（运动）；重力势能（被举高）；弹性势能（发生弹性形变）
影响因素：动能（质量、速度）；重力势能（质量、高度）；弹性势能（材料、弹性形变程度）
相同点：都是能量的一种具体表现形式；单位都是焦耳

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