第5节合理利用机械能

1、 第十章机械与人第十章机械与人第第5 5节合理利用机械能节合理利用机械能复习回顾复习回顾什么叫做什么叫做“做功做功”？ 作用在物体上的力，使物体作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了功。就说这个力对物体做了功。功的单位是什么？功的单位是什么？焦耳焦耳流水推竹排前进流水推竹排前进风吹帆船前进风吹帆船前进举高的重锤举高的重锤高山上的大石块高山上的大石块物体能够对外做功，我们就说这个物体物体能够对外做功，我们就说这个物体具有具有能量能量，简称，简称能能。能量的单位和功的能量的单位和功的单位一样都是单位一样都是：焦耳（焦耳（J J）流水推竹

2、排前进流水推竹排前进高山上的大石块高山上的大石块风吹帆船前进风吹帆船前进举高的重锤举高的重锤动能动能物体由于物体由于 而具而具有的能量有的能量运动运动重力势重力势能能物体由于物体由于 而而具有的能量具有的能量被举高被举高弹性势弹性势能能弹性形变弹性形变物体由于物体由于_而具有而具有的能量的能量势势能能动能的大小跟哪些因素有关？动能的大小跟哪些因素有关？猜想：猜想：1 1、动能的大小跟物体运动的、动能的大小跟物体运动的 有关有关2 2、动能的大小跟物体的、动能的大小跟物体的 有关有关设计实验方案：设计实验方案： 提示提示（1 1）考虑考虑“控制变量法控制变量法”（2 2） 怎样比较动能的大小？怎

3、样比较动能的大小？速度速度质量质量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 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

4、势能弹性势能弹性势能物体由于物体由于运动运动 而具有的能叫而具有的能叫动能。动能。 动能的大小跟哪些因素动能的大小跟哪些因素有关？有关？生活中有哪些例子能说明？猜想猜想：1、动能的大小跟物体运动的、动能的大小跟物体运动的速度速度有关有关2、动能的大小跟物体的、动能的大小跟物体的质量质量有关有关 想一想想一想设计实验方案设计实验方案：1 1、选择仪器：、选择仪器：2 2、实验思路：、实验思路：物体能够做的功越多，它具有的能也越大物体能够做的功越多，它具有的能也越大要比较动能的大小，应比较物要比较动能的大小，应比较物体体 3 3、实验方法：、实验方法：由于动能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采

5、用由于动能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采用法法先控制先控制相同，研究动能与相同，研究动能与的关系的关系再控制再控制相同，研究动能与相同，研究动能与的关系的关系4 4、步骤与记录：、步骤与记录：信息信息: : 质量不同的小车从一个斜面的质量不同的小车从一个斜面的同同一高度一高度释放释放,运动到水平面时运动到水平面时速度速度的的大小相等。大小相等。要比较动能的大小，应比较要比较动能的大小，应比较物体运动距离的远近物体运动距离的远近控制变量控制变量速度速度速度速度质量质量质量质量实验：实验：探动能探动能与与物体运动的物体运动的速度速度的关系的关系归纳结论：归纳结论：质量相同时，速度的物体能质

6、量相同时，速度的物体能做的功做的功多多，表明它具有的动能，表明它具有的动能大大大大比较右图两个实验得出：比较右图两个实验得出：比较右图两个实验得出：比较右图两个实验得出：速度相同时，质量的物体能做的功多，速度相同时，质量的物体能做的功多，这表明它具有的动能这表明它具有的动能大大大大归纳以上两组结论得出：归纳以上两组结论得出：运动的物体越大，越大，它运动的物体越大，越大，它具有的具有的动能动能就越大就越大速度速度质量质量实验：实验：探索探索动能与动能与物体的物体的质量质量的关系的关系如图为高速公路一景，请从动能如图为高速公路一景，请从动能的角度解释：的角度解释：（1）为什么要对机动车的行驶）为什

7、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）质量大，动能就大，所以大客车的限速要比小汽车的小。大客车的限速要比小汽车的小。物体的物体的质量质量和它的和它的速度速度都能影响物体的都能影响物体的动能动能。请你研究小资料的数据，能不能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？能的影

8、响更大？练一练练一练1 1、判断动能变化情况、判断动能变化情况一辆汽车加速运动，它的动能一辆汽车加速运动，它的动能 。火车进站时做减速运动，它的动能火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止；停止后，它的动能后，它的动能= = 。一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能能 。增大增大减小减小0减小减小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猜想猜想1 1： 可能与物体的可能与物体的 有关有关高度高度设计实验、进行实验：设计实验、进行实验：利用你身边的物品，例如笔、纸、橡皮等利用你身边的物品，例如笔、纸、橡皮等进行实验，验证你的猜想，可以从物

9、体下进行实验，验证你的猜想，可以从物体下落时的破坏力来判断它的势能大小。落时的破坏力来判断它的势能大小。提示提示猜想猜想2 2：可能与物体的可能与物体的 有关有关质量质量猜想猜想：设计实验方案设计实验方案：实验实验：归纳结论：归纳结论：重力势能的大小可能跟哪些因素有关？重力势能的大小可能跟哪些因素有关？1.1.质量相同时质量相同时, ,物体被举得越物体被举得越_重力势能越大重力势能越大2.2.被举高度相同时被举高度相同时, ,物体的质量越物体的质量越_重力势能越大重力势能越大高高大大1、重力势能重力势能的大小跟物体的大小跟物体被举高度被举高度有关有关2、重力势能重力势能的大小跟物体的的大小跟物

10、体的质量质量有关有关 高度高度相等的物体，相等的物体，质量质量越大，越大，重力势能重力势能越大越大 质量质量相等的物体，相等的物体，高度高度越高，越高，重力势能重力势能越大越大总结：重力势能大小跟哪些因素有关总结：重力势能大小跟哪些因素有关一架匀速上升的直升飞机，它的（一架匀速上升的直升飞机，它的（ ） A A、动能增加，重力势能不变、动能增加，重力势能不变B B、动能不变，重力势能增加、动能不变，重力势能增加C C、动能和重力势能都增加、动能和重力势能都增加D D、动能和重力势能都不变、动能和重力势能都不变 B练一练练一练 滚摆在最高点静止，它具有_能。 摆轮下降过程中，重力势能变_, 动能

11、变_。 摆轮下降到最低点时，转速如何，动能如何，高度如何，重力势能如何？重力势能动能 摆轮在下降过程中能量如何转化？重力势能动能 摆轮在上升过程中能量又如何转化？ 分析A、B、C三点间的能量转化过程。 分小组做单摆实验，自己通过实验来研究动能和势能的转化。结论：结论：重力势能和动能是可以相互转化相互转化的。思考思考：列举日常生活中关于动能与重力势列举日常生活中关于动能与重力势能相互转化的事例能相互转化的事例。 巩固练习巩固练习一架匀速上升的直升飞机，它的（一架匀速上升的直升飞机，它的（ ） A A、动能增加，重力势能不变、动能增加，重力势能不变B B、动能不变，重力势能增加、动能不变，重力势能

12、增加C C、动能和重力势能都增加、动能和重力势能都增加D D、动能和重力势能都不变、动能和重力势能都不变 B B弹性势能大小与哪些因素有关弹性势能大小与哪些因素有关物体由于发生物体由于发生（弹性）形变（弹性）形变而具有的势而具有的势能叫弹性势能。能叫弹性势能。结论：结论：同一物体，同一物体，弹性形变弹性形变越大，越大，弹性势能弹性势能越大。越大。2 2、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区、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，动能空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能_，重，重力势能力势能_ (_ (填填“变大变大”或或“变小变小”) )变小变

13、小变小变小3 3、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的（ ）A A、动能不变，势能不变、动能不变，势能不变B B、动能不变，势能增加、动能不变，势能增加C C、动能增加，势能增加、动能增加，势能增加D D、动能增加，势能不变、动能增加，势能不变B1 1、动能的多少由物体的、动能的多少由物体的_和和_决定，重力势决定，重力势能的多少由物体的能的多少由物体的_和和_决定，决定，弹性势能由物体的弹性势能由物体的_决定决定速度速度质质量量质量质量被举的高度被举的高度弹性形变弹性形变巩固练习巩固练习 我们同学来学校时，在上坡前往往要加紧蹬几下；汽车司机在开车上坡前，也

14、往往要加大油门，加大速度。 从能量的转化的角度来说明这样做的好处。 增大动能，可以有较多的动能转化势能和内能，防止车倒退。 弹簧门在推开以后能自己关闭，这是因为门被推开后，弹簧被卷紧变形，具有了_，放手后转化为门的_，使门自动关闭。弹性势能弹性势能动能动能课堂练习1 1、下列物体各具有什么形式的机械能？、下列物体各具有什么形式的机械能？(1)(1)、在地上滚动的足球、在地上滚动的足球(2)(2)、山顶上的一块石头、山顶上的一块石头(3)(3)、地面上被拉弯的弓、地面上被拉弯的弓(4)(4)、天空中向前飞行的飞机、天空中向前飞行的飞机2 2、动能的多少由物体的、动能的多少由物体的_和和_决定，决

15、定，重力势能的多少由物体的重力势能的多少由物体的_和和_决定。决定。速度速度质量质量质量质量被举的高度被举的高度3 3、关于能的概念，下列说法中正确的是、关于能的概念，下列说法中正确的是( )( )A A、举得高的物体重力势能一定大、举得高的物体重力势能一定大B B、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能、悬挂着的物体因为没有做功，所以没有能C C、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所、在空中飞行的子弹，具有做功的本领，所以具有能以具有能D D、一个物体具有机械能，则这个物体一定、一个物体具有机械能，则这个物体一定既具有动能，又具有势能既具有动能，又具有势能C4 4、一个沿竖直方向匀速上升的气球，、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的它的-( )-( )A A、动能不变，势能不变、动能不变，势能不变B B、动能不变，势能增加、动能不变，势能增加C C、动能增加，势能增加、动能增加，势能增加D D、动能增加，势能不变、动能增加，势能不变B6、人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行,如图如图所示所示,近地点为离地球中心最近的点近地点为离地球中心最近的点,远地点远地点为离地球中心最远的点为离地球中心最远的点.下列说法正确的是下列说法正