第十一章第三节动能和势能

1、 真实故事：真实故事：1962年11月在美国马里兰州上空,一架子爵号飞机正在飞行,迎面飞来一群天鹅，避开已来不及，相撞后飞机发生了坠毁，机上17人全部遇难。 问：小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢？ 小鸟撞坏飞机小鸟撞坏飞机观察下列三幅图，回答下列问题？观察下列三幅图，回答下列问题？流动的空气（风）能流动的空气（风）能推动风车转动、推动风车转动、答：风，流水，子弹都能对外做答：风，流水，子弹都能对外做功，他们具有能量，简称能。功，他们具有能量，简称能。飞行的子弹能击穿靶子飞行的子弹能击穿靶子流动的水能推动竹排流动的水能推动竹排运动运动1 1、物体能够对外做功，个物体具有、物体能够对外做

2、功，个物体具有能量能量，简称，简称能。能。物体具有的能反映它做功本领的大小。物体具有的能反映它做功本领的大小。 、一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。、一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。、能的单位能的单位: :焦焦(J)(J)。一、能一、能撑杆跳高撑杆跳高子弹击中物体子弹击中物体举高的杠铃举高的杠铃奔跑的运动员奔跑的运动员拉伸的弹弓拉伸的弹弓高山上的大石块高山上的大石块我们都具有能量，你能给我们分分类吗？我们都具有能量，你能给我们分分类吗？流水可以发电，风能推动风流水可以发电，风能推动风车，子弹可以击穿木块，他车，子弹可以击穿木块，他们为什么具有能量呢？他们们为什么具有能量呢

3、？他们有没有共同特点？有没有共同特点？ 它们都是运动的它们都是运动的。 一、动能1、定义：物体由于运动而具、定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。有的能，叫做动能。举例说明生活中还有哪些物体具有动能？举例说明生活中还有哪些物体具有动能？l足球场上奔跑的运动员，l枪膛中飞出的子弹，l被电风扇吹动的空气。l一切运动的物体都具有动能一切运动的物体都具有动能动能大小与什么因素有关动能大小与什么因素有关新民晚报新民晚报 一铁路职工一铁路职工“中弹中弹”昏倒昏倒 19901990年年6 6月月1010日日 沈阳开往上海的沈阳开往上海的195195次列车经过上海分局管辖的沪宁线次列车经过上海分局管辖的沪宁

4、线103103区段时，突然区段时，突然从列车左翼车窗飞出一只从列车左翼车窗飞出一只馒头馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏，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。州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。扬子晚报扬子晚报 火车火车“吻吻”肥猪，吻死一大片肥猪，吻死一大片 南京郊区，一辆运载南京郊区，一辆运载“生猪生猪”的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然抛锚熄火，正好北边驶来一辆抛锚熄火，正好北边驶来一辆列车列车，火车司机发现情况后，紧急刹车，驶，火车司机发现情况后，紧急刹车，驶到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉

5、机司机侥幸逃命，到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机侥幸逃命，但生猪却被但生猪却被“吻死一大片吻死一大片”，拖拉机也被撞的支离破碎。，拖拉机也被撞的支离破碎。动能的大小与质量和速度的关系？动能的大小与质量和速度的关系？思考：l怎样去获得速度并改变速度？（联想伽利略实验）怎样去获得速度并改变速度？（联想伽利略实验）l怎样比较动能的大小（转换法）怎样比较动能的大小（转换法）l实验采用什么研究方法？怎么操作？实验采用什么研究方法？怎么操作？神话1 神话2 结论结论 决定因素决定因素:质量和速度质量和速度 质量相等的物体，运动的速度越大，动能越大质量相等的物体，运动的速度越大，动能

6、越大 运动速度相等的物体，质量越大，动能越大运动速度相等的物体，质量越大，动能越大一些物体的动能/J抛出去的篮球抛出去的篮球约约30行走的牛行走的牛约约60从从10m高处落下的高处落下的砖块砖块约约2.5103跑百米的运动员跑百米的运动员约约3103飞行的步枪子弹飞行的步枪子弹约约5103行驶的小汽车行驶的小汽车约约2105车型 设有中心双实线、中心分隔带、机动车道下非机动车道分隔设施的道路其它道路小型客车7060大型客车、载货汽车6050从能量的角度分析解释，（从能量的角度分析解释，（1）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？（2）为什么在同样的道路上，不

7、同车型的限制车速不一样？）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？答：（答：（1）物体的速度越大物体的速度越大，动能越大，越不容易刹车，所以要对车辆，动能越大，越不容易刹车，所以要对车辆加以限速以免发生交通事故；加以限速以免发生交通事故； （ 2）又因为物体质量越大又因为物体质量越大，动能也越，动能也越大，所以大型客车的限制速度比小型客车小。大，所以大型客车的限制速度比小型客车小。城市街道上的最高行驶速度城市街道上的最高行驶速度(km/h)观察下列二幅图，回答下列问题观察下列二幅图，回答下列问题 放在阳台上的花盆、滑雪的运动放在阳台上的花盆、滑雪的运动员高处准备下滑时具不具有能量？员高

8、处准备下滑时具不具有能量？ 它们具有的能量是以什么形式存在的？把物体送到高处，相当于在物体中存贮了能量。所以它们具有能量。它们是以距离地面有一定高度的形式而存在的。想想议议：想想议议：如图为高速公路一景，请用物如图为高速公路一景，请用物理学术语解释：理学术语解释：（1）为什么要对机动车的行驶）为什么要对机动车的行驶速度进行限制？速度进行限制？（2）为什么在同样的道路上，）为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？不同车型的限制车速不一样？答答:（1）物体的速度大）物体的速度大,动能就大动能就大,不容易刹车不容易刹车,容易造成交通事故。容易造成交通事故。 （2）质量大，动能就大，所以）质量

9、大，动能就大，所以大客车的限速要比小汽车的更低。大客车的限速要比小汽车的更低。“感动中国感动中国”的最美的最美妈妈吴菊萍，当一妈妈吴菊萍，当一个个2岁女童突然从岁女童突然从10楼坠落，在楼下楼坠落，在楼下的吴菊萍奋不顾身的吴菊萍奋不顾身地冲过去用双手接地冲过去用双手接住了孩子，女孩稚住了孩子，女孩稚嫩的生命得救了，嫩的生命得救了，但吴菊萍的手臂成但吴菊萍的手臂成粉碎性骨折。粉碎性骨折。为什么为什么“最美妈妈最美妈妈”手臂受伤如此严重手臂受伤如此严重？二、重力势能例子：高高举起的重锤，例子：高高举起的重锤， 处在高处的一池静止的水，处在高处的一池静止的水， 从高楼扔下的物体从高楼扔下的物体 1、

10、定义：、定义：物体由于被举高而物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能具有的能量，叫重力势能.共同特征共同特征:物体被举高了物体被举高了影响重力势能大小的因素影响重力势能大小的因素 1.猜想：重力势能大小可能跟重力势能大小可能跟_有关。有关。重力势能大小可能跟重力势能大小可能跟_有关。有关。影响重力势能大小的因素影响重力势能大小的因素提示提示（1）考虑考虑“控制变量法控制变量法”。 （2）怎样比较重力势能的大小？）怎样比较重力势能的大小？2.实验设计器材：器材：砝码、橡皮泥、装有沙子的盒子、纸砝码、橡皮泥、装有沙子的盒子、纸 杯、纸、棉线杯、纸、棉线、塑料球、钢球、铁钉。、塑料球、钢球、铁钉。怎

11、样设计实验？重力势能的大小与什么因素有关？重力势能的大小与什么因素有关？一、提出猜想：一、提出猜想：物体重力势能可能跟其物体重力势能可能跟其质量质量与被举高的与被举高的高度高度有关。有关。实验器材蒙上白纸的纸杯 小钢球 大钢球 白纸实验方案实验方案影响动能大小的因素影响动能大小的因素(3)h(1)(2)h2h结论:物体的质量越大，位置越高，具有的重力势能就越大。影响重力势能大小的因素影响重力势能大小的因素如图为三峡拦河大坝，它能使上游的水位升高，如图为三峡拦河大坝，它能使上游的水位升高，提高水的势能。提高水的势能。 瑞士的大笛克桑斯大坝高瑞士的大笛克桑斯大坝高284m，我国三峡，我国三峡水坝高

12、水坝高185m。有人说前者水的重力势能比后者。有人说前者水的重力势能比后者的大，能够这样简单地得出结论吗？为什么？的大，能够这样简单地得出结论吗？为什么？当心吊物当心落物必须戴安全帽为什么要当心吊为什么要当心吊物、落物，带上物、落物，带上安全帽。安全帽。 三、弹性势能三、弹性势能例子例子：被压缩的弹簧；被压缩的弹簧；被球拍击扁的网球；被球拍击扁的网球；被拉弯的弓被拉弯的弓他们有没有能量呢？他们有没有能量呢？ 1、定义：、定义：物体由于弹性形变而物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能具有的能量，叫弹性势能.：共同特征共同特征:它们发生了弹性形变；它们发生了弹性形变；2、弹性势能大小决定因素l想

13、一想弹性势能的大小可能与什么因素有关，想一想弹性势能的大小可能与什么因素有关，你能否设计一个小小的实验加以验证呢？你能否设计一个小小的实验加以验证呢？l结论：物体弹性形变越大，弹性结论：物体弹性形变越大，弹性势能越大。势能越大。1。能量的定义：物体能够对别的物体做功，就说物体具有能量。能量的定义：物体能够对别的物体做功，就说物体具有能量。 动能：物体由于运动具而有的能动能：物体由于运动具而有的能 重力势能：物体由于被举高而具有的能重力势能：物体由于被举高而具有的能 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能 势能：重力势能和弹性势能的统称势能：重力势能和弹

14、性势能的统称2。决定动能大小的因素：。决定动能大小的因素： 质量越大，速度越大，物体具有的动能越大。质量越大，速度越大，物体具有的动能越大。3。决定势能大小的因素：。决定势能大小的因素： 重力势能：质量越大，被举得越高，重力势能越大。重力势能：质量越大，被举得越高，重力势能越大。 弹性势能：弹性形变越大，弹性势能越大。弹性势能：弹性形变越大，弹性势能越大。下列物体具有什么形式的能：下列物体具有什么形式的能：（1 1）水平行驶的汽车：）水平行驶的汽车：_（2 2）正在爬坡的汽车：）正在爬坡的汽车：_（3 3）山顶上的石头：）山顶上的石头：_（4 4）山顶上滚下的石头：）山顶上滚下的石头：_（5

15、5）天花板上的吊灯：）天花板上的吊灯： _（6 6）天花板上摇摆的吊灯：）天花板上摇摆的吊灯：_（7 7）拉长的橡皮筋：）拉长的橡皮筋：_（8 8）下落的雨滴：）下落的雨滴：_动能动能动能和重力势能动能和重力势能重力势能重力势能动能和重力势能动能和重力势能重力势能重力势能动能和重力势能动能和重力势能动能和重力势能动能和重力势能弹性势能弹性势能巩固练习巩固练习1.下列几种情况中动能和势能怎样变化下列几种情况中动能和势能怎样变化?（1）货物在钢丝绳的牵引下上升货物在钢丝绳的牵引下上升,但速度减小但速度减小。 （2）电梯上升的越来越快电梯上升的越来越快。（3）汽车在平直的公路上匀速前进汽车在平直的公

16、路上匀速前进 。 （4）弯曲的钢条在逐渐变直弯曲的钢条在逐渐变直。（5）自由下落的小球自由下落的小球。课堂练习2、2003年年10月月16日，日，“神舟五号神舟五号”载人飞船载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当成功返航，实现了中国人几千年的飞天梦。当飞船减速着陆的过程中杨利伟的飞船减速着陆的过程中杨利伟的 ()A、动能增加，重力势能减少、动能增加，重力势能减少B动能减少，重力势能减小动能减少，重力势能减小C、动能减少，重力势能不变、动能减少，重力势能不变D动能不变，重力势能减少动能不变，重力势能减少B3.3.物体沿斜面匀速下滑，物体的物体沿斜面匀速下滑，物体的( ) ( ) A A

17、动能增加，势能减小动能增加，势能减小 B B动能、势能都减小动能、势能都减小C C动能不变，势能减小动能不变，势能减小 D D动能、势能都增加动能、势能都增加 4.“4.“跳远跳远”是一项常见的体育活动。跳远运动员是一项常见的体育活动。跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳，这样做是为了做是为了 （ ）A A、增大跳远运动员的惯性、增大跳远运动员的惯性B B、减小跳远运动员的惯性、减小跳远运动员的惯性C C、减小跳远运动员的势能、减小跳远运动员的势能 D D、增大跳远运动员的动能、增大跳远运动员的动能5.如图是某城市地铁的设计方案图如图是某城市地铁

18、的设计方案图,进站和出进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利为了充分利用能量用能量,火车进站上坡前关闭发动机火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性由于惯性冲上缓坡冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐则上坡时火车的动能逐渐,重重力势能逐渐。力势能逐渐。(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)减小减小增大增大6在某次抗震救灾中，一架向某灾区空投物品的在某次抗震救灾中，一架向某灾区空投物品的飞机在水平方向上匀速飞行，在空投前后飞机的飞机在水平方向上匀速飞行，在空投前后飞机的动能将动能将 ，势能，势能 。(填填“变大变大”“”“变小变小”或或“不变不变”)1、能量、能量:物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。2、动能、动能