四、动能和势能

第十一章第节动能和势能,新民晚报一铁路职工“中弹”昏倒1990年6月10日沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。,情境引入,小小的馒头为什么会伤人?,小小的飞鸟为什么能给这么大的战斗机造成重创？,2006年11月14日，兰州空军某部河南籍飞行员李剑英驾驶某型歼击机，在训练结束下降途中，飞机撞鸟，当时飞机上还有800多公升航空油，李剑英看到飞机下方的密集的村庄和人群，依然决定改跳伞为迫降，为了保护国家和人民群众的生命财产安全而不幸殉难。,能推动竹筏前进,举高的重锤能把木桩砸到水底,拉圆的弓能把箭弹射开,高举的重锤能把木桩砸陷,流动的水能把竹筏冲走,拉圆的弓能把箭弹射开,、能的单位:焦(J),、一个物体能够做功，我们就说它具有能。,、一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。,一、能量,想一想,C,1、能量是表示物体做功本领大小的物理量物体能做的功越多，该物体的能量就越大2、物体具有能，能做功但并不一定正在做功3、正在做功的物体一定具有能4、一个物体做了功，不一定还具有能,风,流动的水,他们是否具有能量？,运动的子弹穿过障碍物,快速行驶的汽车撞坏电线杆,共同特点：它们的能量以什么样的形式存在？,运动,二、物体由于运动而具有能量叫做动能,小鸟和飞机迎面相撞时，其中的能量大到足以击落飞机，那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？,泥石流,雪崩,海啸,实验器材,钢球塑料球铁块斜面,二、探究：物体动能的大小跟那些因素有关,猜想与假设,动能大小可能与速度有关动能大小可能与质量有关,小组讨论（1）你用什么办法使钢球获得动能？(2)你怎样比较动能的大小？你采用到了什么物理学研究方法?（3）你怎么改变物体的质量和速度，实验中要注意什么，为什么要这么做？（4）你的探究步骤是什么？,二、探究：物体动能的大小跟那些因素有关,(3)怎样判断动能的大小？,（1）采用什么方法来设计实验？如何设计？,(2)怎样控制小车在水平面上的速度？,根据铁块被推的距离的远近来反映动能的大小。,(控制变量法),为使小车到水平面的速度相同，应使小车从斜面的同一高度自由滑下时；,(转换法),探究动能大小影响因素,质量,速度,动能,为了使小车到水平面的速度不同，应使小车从斜面的不同高度滑下时。,质量,动能,速度,质量,动能,速度一定,改变质量，观察动能的变化。,速度,质量,动能,质量一定,改变速度，观察动能的变化。,速度一定,改变质量，观察动能的变化。,速度,质量,动能,h1,h1,h2,1、让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？,实验表明钢球从高出滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越_(快、慢)，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越_。,快,大,2.改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？,实验表明，速度相同时，质量越_的钢球能将物体B撞得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越_。,大,大,结论,物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。,用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？,想想议议,为什么要对机动车的行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？,同一车辆质量不变，速度越大，动能也就越大，刹车阻力相同时，它滑行的距离长，容易与前面的车相撞，相撞时冲击力也更大，所以要对车辆的速度加以限制，以免发生交通事故。,同样的速度，车辆质量越大，动能也就越大，所以大型客车的限制速度要比小型客车更小。,1、判断动能变化情况,一辆汽车加速运动，它的动能。火车进站时做减速运动，它的动能；停止后，它的动能等于。一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能。,增大,减小,0,减小,物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？,速度,C,1960年以来，世界范围内由于飞鸟撞击至少造成了78架民用飞机损失、201人丧生，250架军用飞机损失、120名飞行员丧生。国际航空联合会已把鸟害升级为“A”类航空灾难。那么小鸟为什么能有如此的威力呢？,报道：大飞机“害怕”小飞鸟（一）,报道：大飞机“害怕”小飞鸟（二）,当鸟与飞机相对而行时，虽然鸟的速度不是很快，但是飞机飞行的速度很快，这样对于飞机来说，鸟的速度就十分快了。速度越快，小鸟的动能也越大，撞击的力量就会越强。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。所以一只小小的鸟也能变成击落飞机的“炮弹”。,2018年3月9日下午4点左右，在莞深交界处的东莞塘厦镇观澜碧桂园小区，3个月大的女婴乐乐（化名）被楼上落下的苹果砸中头部，脑部挫伤严重，陷入深度昏迷。肇事者为家住该栋某单元的一名11岁女童陈某，事发时其独自在家。据介绍，当时，陈某在家中客厅看到一个被家里所养宠物狗咬过的苹果，遂拾起将其投入阳台上喂食宠物狗的盘中，不料苹果落至阳台台阶上，并经过阳台台阶与护栏间空隙坠落楼下，砸中正好经过此处的董某怀中乐乐的头部。,打桩机上被举高的重锤落下来可以把桩打进地里,思考,2.被举高的重锤具有对桩做功的本领，因此被举高的重锤应该具有；,3.那么被举高的重锤具有什么能呢？,能量,1.重锤对桩做功了吗？,高处的石头下落撞击地面,三、物体由于被举高而拥有的能量叫做重力势能,小组讨论：,1、猜想：重力势能的大小可能跟哪些因素有关？2、你要采用的实验方法是；3、你的探究步骤是；4、你比较重力势能大小的标准是。,3、怎样判断重力势能的大小？,2、采用什么方法来设计实验？如何设计？,根据小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。,控制变量法,转换法,1、猜想物体的重力势能可能和哪些因素有关？,质量,被举高度,重力势能,被举高度一定,改变质量，观察重力势能的变化。,质量一定,改变被举高度，观察重力势能的变化。,质量相同时,物体被举得越_重力势能越大,实验：,结论：,探究：重力势能的大小可能跟哪些因素有关？,被举高度相同时,物体的质量越_重力势能越大,高,大,2011年7月2日下午1点半，在杭州滨江区的一住宅小区当一个2岁女童突然从10楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接住了孩子，女孩稚嫩的生命得救了，但吴菊萍的手臂成粉碎性骨折。,为什么“最美妈妈”手臂受伤如此严重？,“感动中国”的最美妈妈吴菊萍,为什么？,三、弹性势能：,被压弯的撑杆,想一想:它们具有能量吗？,被拉弯的弓,产生条件是什么？,物体由于而具有的能量,弹性势能大小与什么因素有关？,弹性形变,被拉开的弹弓,2弹性势能大小与弹性形变的大小有关,射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。,同种材料的物体弹性形变越大物体的弹性势能就越大,拓展,弹性势能的大小还可能与什么因素有关？,带发条的手表和玩具小车,机械能,动能,势能,重力势能,弹性势能,动能与势能统称为机械能。,课堂练习：,1、下列物体各具有什么形式的能量？,(1)、在地上滚动的足球,(2)、静止在山顶上的一块石头,(3)、地面上被拉弯的弓,(4)、天空中向前飞行的飞机,2、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能_，势能_(填“变大”或“变小”),变小,变小,5.物体沿斜面匀速下滑，物体的()A动能增加，势能减小B动能、势能都减小C动能不变，势能减小D动能、势能都增加,4.唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句，这动人的诗句生动、形象地反映了这条大河蕴藏了大量的能.,动,C,3、请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快？,6、2016年4月24日定为首个中国航天日，是为了纪念我国首枚人造卫星东方红一号发射成功，卫星加速升空的过程中重力势能，动能（选填“变大”、“变小”或“不变”）。,变大,变大,7.如图为三峡拦河大坝，它能使上游的水