动能势能机械能.ppt

第一节动能势能机械能 小明脚踩滑板从高处滑下 公路上的限速牌 1 观察 2 提出问题 为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度 运动员脚踩滑板从高处滑下 为什么越来越快 如果一个物体能够对另一个物体做功 这个物体就具有能量 一 动能 运动着的锤子能将钉子打入木板中 运动着的子弹射穿鸡蛋 如右图所示 运动着的物体能对其他的物体做功 我们就说它们具有能量 这种由于运动而具有的能叫做动能 物体具有的能量越多 它对其他物体做的功就可以越多 提出问题 那么动能的大小与那些因素有关呢 1 探究动能的大小与那些因素有关 猜想与假设 动能的大小可能与物体的速度有关 动能的大小可能与物体的质量有关 2 制定计划与设计实验 物理科学方法 控制变量法 第一步 先研究动能的大小与速度的关系 要保证运动物体的质量不变 第二步 研究动能的大小与质量的关系 要保证速度不变 进行实验与收集证据 分析与论证 通过探究可以发现 运动物体的动能大小与物体的速度和质量有关 物体的速度越大 质量越大 它具有的动能就越大 动能与社会生活 操场上飞来的足球可以用脚踢 而飞来的铅球却避之不及 高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大一些 雷声大雨点稀时 的雨点落到脸上 会打得生疼 而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感到疼痛 二 弹性势能 探究 卡片为什么会跳起来 如图所示制作一个卡片 视频 松开手后会发现什么现象 如果不将卡片压平 放开手后又怎么样呢 实验结论 发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功 因此它具有弹性势能 在一定限度内 形变越大 形变的物体具有的弹性势能就越大 探究 弹性势能与那些因素有关 弹性势能与社会生活 三 重力势能 发生弹性形变的物体能对其他的物体做功 它就具有弹性势能 被举高的物体同样具有做功的本领 它也具有势能 这种势能叫做重力势能 探究重力势能与那些因素有关 模拟打桩 想一想 要想把桩打得深些 可以采取哪些方法 猜想 方法一 方法二 桩被打得越深 说明重锤做的功越多 重锤具有的重力势能就越多 结论 物体重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关 质量越大 被举的高度越大 物体所具有的重力势能就越大 例1 关于能的概念 下列说法正确的是 势能相等的物体一定在同一高度 悬挂的物体因为没有做功 所以没有能 在空中飞行的子弹 能够做功 所以具有能 一个物体具有机械能 则这个物体一定既具有动能也具有势能 例2 甲 乙两个物体处在同一个水平面 甲的动能比乙的动能大 下列说法正确的是 A 甲的质量一定比乙大B 甲的速度一定比乙大C 甲做功的本领一定比乙大D 以上说法都不对 例3 体积相同的实心铁球和实心木球在同一水平桌面上 铁球静止不动 木球以速度v做匀速直线运动 下列说法正确的是 A 铁球与木球的势能相等B 木球的动能一定大于铁球C 木球的机械能一定大于铁球的机械能D 木球的机械能一定小于铁球的机械能 四 动能和势能之间的相互转化 然后摆球从O 点B点运动时 它的速度越来越 动能逐渐转变成 能 当摆球到达最高点时B时 它的动能为 势能最 使摆球偏离原来的位置 到 点 当摆球从 点向下摆动时 它的速度越来越大 动能逐渐 势能逐渐 当摆球到达最低点时 它的动能最 势能最 在此过程中 摆球的势能逐渐转变成 能 单摆 结论 重力势能转化为动能 动能转化为势能 滚摆 弹性势能转化为动能 动能转化为弹性势能 皮球落地后又弹起过程中的能量转化情况 结论 势能可以转化为动能 动能可以转化势在势能和动能相互转化的过程中 如果不考虑摩擦阻力和其它阻力 机械能是守的 撑杆跳高过程中的能量转化情况 拉弓射箭 的过程中能量的转化情况 过山车的能量转化情况 据 报道 被誉为亚洲第一的 神州号 过山车将于9月29日在北京市石景山游乐园正式运营 神州号 过山车投资5000多万元 占地1万多平方米 轨道长888米 最高时速80公里 最大接待能力为每小时1070人次 生活中更多的能量转化事例 生活物理社会 1 潮汐发电 钱塘江观潮 海洋能资源海洋是一个巨大的能源宝库 仅大洋中的波浪 潮汐 海流等动能和海洋温度差 盐度差能等的存储量高达天文数字 海洋能包括温度差能 波浪能 潮汐与潮流能 海流能 盐度差能 岸外风能 海洋生物能和海洋地热能等8种 这些能量是蕴藏于海上 海中 海底的可再生能源 属新能源范畴 所谓 可再生 是指它们可以不断得到补充 永不会枯竭 不像煤 石油等非再生能源 储量有限 开采一点就少一点 人们可以把这些海洋能以各种手段转换成电能 机械能或其他形式的能 供人类使用 海洋能绝大部分来源于太阳辐射能 较小部分来源于天体 主要是月球 太阳 与地球相对运动中的万有引力 蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的 其理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍 海洋能具有一些特点 第一 它在海洋总水体中的蕴藏量巨大 而单位体积 单位面积 单位长度所拥有的能量较小 第二 它具有可再生性 第三 海洋能有较稳定与不稳定能源之分 第四 海洋能属于清洁能源 各种海洋能的蕴藏量是巨大的 据估计有750多亿千瓦 其中波浪能700亿千瓦 温度差能20亿千瓦 海流能10亿千瓦 盐度差能10亿千瓦 法国计划到本世纪末利用潮汐能发电350亿千瓦时 英国准备修建一座100万千瓦的波浪能发电站 美国要在东海岸建造500座海洋热能发电站 航标灯 海浪是由海面上的风引起的 起伏的海浪冲击涡轮机发电 航标的工作原理就是利用波浪上下垂直运动 推动涡轮机发电 目前 各国多数是研制用于航标灯 浮标等电源使用的小型波力发电机 1 神舟七号 载人飞船成功返航 当飞船减速着陆后航天英雄翟志刚的 A 动能增加 重力势能减少B 动能减少 重力势能减小C 动能减少 重力势能不变D 动能不变 重力势能减少 B 课堂练习 自行车下坡时 不瞪脚踏板速度也会越来越大 在此过程中 自行车的动能逐渐 自行车的重力势能逐渐 选填 增大 减小 或 不变 物体从光滑斜面的顶端下滑时 它的能量变化是 动能转化为势能 势能转化为动能 机械能总量增加 机械能总量减少 4 如图 把一金属球用细线悬挂起来 然后将它拉到A处后放开 小球沿路线A B C来回摆动 在 点 小球的重力势能最大 动能为0 在 点 小球的动能最大 由C到B的过程中 小球的速度 动能 重力势能 能转化成 能 A C B 增大 增大 减小 重力势 动 5如图是某城市地铁的设计方案图 进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡 为了充分利用能量 火车进站上坡前关闭发动机 由于惯性冲上缓坡 则上坡时火车的动能逐渐 重力势能逐渐 填 增大 减小 或 不变 减小 增大 6 在某次抗震救灾