第四节 动能和势能s

1、 动能和势能动能和势能学习目标学习目标1 1。知道机械能有动能和重力。知道机械能有动能和重力势能组成，知道动能和重力势能组成，知道动能和重力势能大小的影响因素；势能大小的影响因素；2 2。理解动能和重力势能可以。理解动能和重力势能可以相互转化，能解释有关现象相互转化，能解释有关现象和应用；和应用；创设情境创设情境被举高的重锤落下来被举高的重锤落下来可以把桩打进地里可以把桩打进地里被压弯的跳板可被压弯的跳板可以弹起运动员以弹起运动员创设情境创设情境子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排创设情境创设情境认识认识“能能”2.2.一个物体一个物体能够能够做的功越多，它做的功越

2、多，它 具有的能量就越大。具有的能量就越大。. .一个物体一个物体做功，我们就说做功，我们就说 它具有能。它具有能。4 4. .能的单位能的单位: :焦焦( (J J) )3.3.能量大小可以用能量大小可以用_的多少来衡量。的多少来衡量。注意注意:说一个物体具有能量说一个物体具有能量,并不是并不是说这个物体一定正在做功说这个物体一定正在做功,但是它但是它一定具有做功的本领一定具有做功的本领(能力能力)。9 9、在水平公路上行驶的小汽车、在水平公路上行驶的小汽车7 7、在地上滚动的足球在地上滚动的足球1 1、在水平轨道上滚动的钢球、在水平轨道上滚动的钢球2 2、被压弯的跳板、被压弯的跳板3 3、

3、天花板上的吊灯、天花板上的吊灯4 4、拉弯的弓、拉弯的弓5 5、上紧的发条、上紧的发条6 6、被举高的重锤、被举高的重锤8 8、放在课桌上的书本、放在课桌上的书本下列物体具有能吗？试分为三类。下列物体具有能吗？试分为三类。运动运动弹性形弹性形变变被举高被举高认识三种能认识三种能动能动能、重力势能重力势能、弹性势能弹性势能物体由于物体由于运动运动 而而具有的能叫具有的能叫动能。动能。一切运动的物一切运动的物体都具有动能。体都具有动能。动能动能一些物体的动能一些物体的动能 /J9 9、在水平公路上行驶的小汽车、在水平公路上行驶的小汽车7 7、在地上滚动的足球在地上滚动的足球1 1、在水平轨道上滚动

4、的钢球、在水平轨道上滚动的钢球2 2、被压弯的跳板、被压弯的跳板3 3、天花板上的吊灯、天花板上的吊灯4 4、拉弯的弓、拉弯的弓5 5、上紧的发条、上紧的发条6 6、被举高的重锤、被举高的重锤8 8、放在课桌上的书本、放在课桌上的书本三种类型的能量三种类型的能量运动运动弹性形变弹性形变被举高被举高认识三种能认识三种能动能动能、重力势能重力势能、弹性势能弹性势能物体由于被物体由于被举举高高而具有的能而具有的能叫叫重力势能重力势能。重力势能重力势能物体不一定是被物体不一定是被举高的，只要处举高的，只要处于高处就行。于高处就行。认识三种能认识三种能动能动能、重力势能重力势能、弹性势能弹性势能物体由于

5、发生物体由于发生弹弹性形变性形变而具有的而具有的能叫做能叫做弹性势能弹性势能。弹性势能弹性势能有弹性的物体未有弹性的物体未必有弹性势能。必有弹性势能。物体由于物体由于运动运动 而具有的能。而具有的能。物体由于物体由于被举高被举高 而具有的能而具有的能物体由于物体由于弹性形变弹性形变 而具有的而具有的能能物体物体 能够能够 对外做功，这个物对外做功，这个物体就具有能量。体就具有能量。（1 1）在海上行驶的轮船。）在海上行驶的轮船。（2 2）空中飞行的子弹。）空中飞行的子弹。 （3 3）山顶上的一块巨石。）山顶上的一块巨石。（4 4）拉长的弹弓、橡皮条。）拉长的弹弓、橡皮条。（5 5）流水能推动竹

6、排。）流水能推动竹排。 （6 6）被压弯的弹簧。）被压弯的弹簧。（7 7）花盆放在三楼阳台围栏上。）花盆放在三楼阳台围栏上。（8 8）射箭运动员把弓拉弯。）射箭运动员把弓拉弯。（9 9）路上开着的汽车。）路上开着的汽车。下列各物体具有什么形式的能量下列各物体具有什么形式的能量能的大小与哪些因素有关呢？能的大小与哪些因素有关呢？动能可能与哪些因素有关呢？动能可能与哪些因素有关呢？你要采用的实验方法是你要采用的实验方法是；你的探究步骤是你的探究步骤是 ；你比较动能大小的标准是你比较动能大小的标准是 。探究一探究一: :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

7、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 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设计实验方案：设计实验方案：实验实验1：探探索动能与速索动能与速度的关系度的关系归纳结论：归纳结论：质量相同时，速度的物体能做的质量相同时，速度的物体能做的功功多多，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比较右图两个实验得出：个实验得出：速度相同时，质量的物体能做速度相同时，质量的物体能做的功多，这表明它具有的动能。的功多，这表明它具有的动能。大大多多规纳以上两组结论得出：规纳以上两组结论得出：运动的物体运动的物体越大，越越大，越大，它具有的大，它具有的动能动能

8、就越多。就越多。速度速度质量质量实验：实验：探索动能探索动能与质量的关系与质量的关系4.某同学慢跑和快跑时：某同学慢跑和快跑时： 动能大。动能大。城市街道上的最高行驶速度v车型车型 设有中心双实线、设有中心双实线、中心分隔带、机中心分隔带、机动车道下非机动动车道下非机动车道分隔设施的车道分隔设施的道路道路其它道路其它道路小型客车小型客车7060大型客车、大型客车、载货汽车载货汽车6050 从从能量能量的角度分析的角度分析： （1 1）为什么要对机动车限速？）为什么要对机动车限速？ （2 2）为什么对重载车限制速度小？）为什么对重载车限制速度小？哪块大石头对你造成了危险的感觉？哪块大石头对你造成

9、了危险的感觉？物体由于被举高而具有的能叫物体由于被举高而具有的能叫重力势能重力势能你要采用的实验方法是你要采用的实验方法是；你的探究步骤是你的探究步骤是；你比较动能大小的标准是你比较动能大小的标准是 。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？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 1、重力势能的大小跟物体、重力势能的大小跟物体被举高度被举高度有关有关2

10、 2、重力势能的大小跟物体的、重力势能的大小跟物体的质量质量有关有关课堂练习课堂练习 1 1、下列动物飞行过程中，如果、下列动物飞行过程中，如果它们的飞行高度相同，重力势能它们的飞行高度相同，重力势能最大的是（最大的是（ ）A A、麻雀麻雀 B B、鸽子鸽子 C C、乌鸦乌鸦 D D、大雁大雁 D课堂练习课堂练习 2 2、一盆花放在你的身边，你会看一盆花放在你的身边，你会看到它的美到它的美. .可是当把这盆花放在楼可是当把这盆花放在楼顶的边沿处，你从下边走过时，这顶的边沿处，你从下边走过时，这时你注意到的不是它的美，而是心时你注意到的不是它的美，而是心中充满了恐惧中充满了恐惧. .这是为什么呢

11、？这是为什么呢？ 联系生活联系生活：在楼上的我们能够随便往窗外乱抛杂物吗？：在楼上的我们能够随便往窗外乱抛杂物吗？答：因为它具有重力势能。答：因为它具有重力势能。 切记切记：高：高“凶凶”掷物易伤人，请勿伤人累己掷物易伤人，请勿伤人累己 弹性势能的大小与什么因素有关？弹性势能的大小与什么因素有关？ 弹性势能大小与弹性势能大小与 有关有关,当当 越大，弹性势能越越大，弹性势能越 。弹性形变大小弹性形变大小弹性形变弹性形变大大机械能机械能1.1.定义：定义：_和和_统统称为称为机械能机械能。2.2.一个物体既可以有一个物体既可以有_又又可以有可以有_。小结小结机械能机械能动能动能势能势能重力势能重

12、力势能弹性势能弹性势能与速度和与速度和质量有关质量有关与被举高度与被举高度和质量有关和质量有关与形变大小与形变大小有关有关(能量能量)探究方法：探究方法：控制变量法控制变量法 转换法转换法新民晚报新民晚报(本报讯本报讯)月日晚时，从月日晚时，从沈阳开往上海的次列车经过上海铁沈阳开往上海的次列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线区段时，突路分局管辖的沪宁线区段时，突然从列车左翼车窗飞出一个馒头，不偏不然从列车左翼车窗飞出一个馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工段职工的鼻梁上，当场将其击昏的鼻梁上，当场将其击昏答：馒头下落时答：馒头下落时,与火车具有

13、相同的速度与火车具有相同的速度,具有具有较大的动能较大的动能,所以能把人砸伤。所以能把人砸伤。 联系生活联系生活：我们坐在高速行驶的车上能往车窗：我们坐在高速行驶的车上能往车窗乱投杂物吗？乱投杂物吗？下表中给出了一头牛慢步行走下表中给出了一头牛慢步行走和一颗飞行的子弹的一些数据：和一颗飞行的子弹的一些数据： 分析数据分析数据,可以看出可以看出,对物体动能大小影响对物体动能大小影响较大的因素是较大的因素是 。你这样判断的依据是你这样判断的依据是 ? 物体的速度物体的速度 动能武器是利用弹丸、碎片或其他兵器的动能来动能武器是利用弹丸、碎片或其他兵器的动能来达到毁伤目的的武器。我国古代冷兵器如刀、枪

14、、达到毁伤目的的武器。我国古代冷兵器如刀、枪、剑、戟等，就是动能武器中的一类。剑、戟等，就是动能武器中的一类。 随着火（炸）药的发明，利用炸药驱动的枪、炮随着火（炸）药的发明，利用炸药驱动的枪、炮的弹丸或手榴弹的碎片，成为毁伤效果更为巨大的的弹丸或手榴弹的碎片，成为毁伤效果更为巨大的另一类动能武器。另一类动能武器。 除了在大气层外太空能利用动能武器摧毁靶标除了在大气层外太空能利用动能武器摧毁靶标外，大气层内也在发展比一般炸药驱动的弹丸或碎外，大气层内也在发展比一般炸药驱动的弹丸或碎片速度大得多的动能武器，例如利用电磁加速原理片速度大得多的动能武器，例如利用电磁加速原理研制的电磁轨道炮等。加速后

15、的弹丸的速度可达每研制的电磁轨道炮等。加速后的弹丸的速度可达每秒几千米，甚至超过第一宇宙速度（秒几千米，甚至超过第一宇宙速度（7.9千米千米/秒）。秒）。 达标练习达标练习1.1.下列物体具有什么形式的机械能：下列物体具有什么形式的机械能：（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

16、滴：_ (9) (9)升空的火箭升空的火箭: : 。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动能和重力势能动能和重力势能3.3.质量较大的老鹰与质量较小的质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么能相等，那么 飞得快。飞得快。燕子燕子试试试试 你能行你能行2 2、动能的多少由物体的、动能的多少由物体的_和和_决定，重力势能的多少由物体决定，重力势能的多少由物体的的_和和_决定。决定。速度速度质量质量质量质量被举的高度

17、被举的高度4.4.关于能关于能, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.质量大的物体动能一定大。质量大的物体动能一定大。 B.B.速度大的物体动能一定大。速度大的物体动能一定大。C.C.距离地面位置高的物体，重力距离地面位置高的物体，重力 势能一定大。势能一定大。D.D.物体能够做功物体能够做功, ,它就一定具有能。它就一定具有能。D5 5、关于能的概念，下列说法中正、关于能的概念，下列说法中正确的是确的是( )( )A A. .势能相等的物体一定在同一高度势能相等的物体一定在同一高度B B. .悬挂着的物体因为没有做功，悬挂着的物体因为没有做功， 所以没有能所以没有能。C C

18、. .在空中飞行的子弹，具有做功在空中飞行的子弹，具有做功 的本领，所以具有能的本领，所以具有能。D D. .一个物体具有机械能一个物体具有机械能, ,则这个物则这个物 体一定既具有动能体一定既具有动能, ,又具有势能又具有势能. .6.6.判断：判断：(1)(1)不做功的物体一定不具有能量。（）不做功的物体一定不具有能量。（）(2)(2)运动物体具有的能就是动能。（）运动物体具有的能就是动能。（）(3)(3)一颗子弹的动能可能比一列火车的还大（）一颗子弹的动能可能比一列火车的还大（）(4)(4)一个物体举的越高，重力势能就越大。（）一个物体举的越高，重力势能就越大。（）7.7.判断机械能的变化：判断机械能的变化：(1)(1)匀速上升的气球匀速上升的气球: :动动_,_,势势_,_,机机_(2)(2)匀速下降的气