1、11.411.4认识动能和势能认识动能和势能 为什么在高速公路上要限制汽为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度车的最大行驶速度?运动员脚踩滑板从高处滑下运动员脚踩滑板从高处滑下,为什么会越来越快为什么会越来越快?流动的风能够对帆船做功流动的风能够对帆船做功流动的水能够对水轮机做功流动的水能够对水轮机做功飞行中的子弹能够对鸡蛋做功飞行中的子弹能够对鸡蛋做功想想议议想想议议 你看到的风、流水、子弹、轮子、你看到的风、流水、子弹、轮子、锤子等它们有什么共同的特征吗？锤子等它们有什么共同的特征吗？他们都能对别的物体做功他们都能对别的物体做功一、什么是能一、什么是能1、定义：一个物体能够对外做功，、
2、定义：一个物体能够对外做功，或者或者说物体具有做功的本领，说物体具有做功的本领，我们就说这个我们就说这个物体具有能量，或具有能。物体具有能量，或具有能。物体能够对外做的物体能够对外做的功越多功越多，表示这个物，表示这个物体的体的能量越大能量越大。2、单位：焦耳，简称焦，符号是、单位：焦耳，简称焦，符号是 风、流水、子弹、轮子等都能对别的物体做风、流水、子弹、轮子等都能对别的物体做功，说明功，说明运动运动着的物体具有能。着的物体具有能。二、动能的大小跟哪些因二、动能的大小跟哪些因素有关素有关 1、定义：物体由于定义：物体由于运动运动而具有的能叫做动能而具有的能叫做动能2、动能的大小与什么因素有关
3、？动能的大小与什么因素有关？1、提出问题提出问题2、猜想假设、猜想假设3、设计实验、设计实验4、进行实验、进行实验5、分析论证、分析论证动能的大小与什么因素有关？动能的大小与什么因素有关？动能的大小可能与物体的速度、质量有关动能的大小可能与物体的速度、质量有关hhhh分析论证分析论证hhSShShS 为什么要对为什么要对机动车行驶速机动车行驶速度进行限制？度进行限制？不同车型的限不同车型的限制速度为什么制速度为什么不一样？不一样？阅读下列剪报，用物理知识解阅读下列剪报，用物理知识解释：释：为什么小小的馒头能把人砸为什么小小的馒头能把人砸伤？伤？新民晚报报道：新民晚报报道：1990年年5月月29
4、日晚日晚6时，从沈阳开往上海时，从沈阳开往上海195次旅客列车经过上海铁路分局管次旅客列车经过上海铁路分局管辖的沪宁线辖的沪宁线103K区段时，突然从区段时，突然从列车左翼飞出一个馒头，不偏不列车左翼飞出一个馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局倚正好打在当班的上海铁路分局苏州工务段职工苏州工务段职工的鼻梁上，的鼻梁上，当场将其击昏。当场将其击昏。想想议议想想议议 被举高的人、重锤等都能对别的物体被举高的人、重锤等都能对别的物体做功，说明做功，说明被举高被举高的物体具有能。的物体具有能。三、势能的大小跟哪些因素有关三、势能的大小跟哪些因素有关 2、重力势能的大小与什么因素有关？重力势能的大小
5、与什么因素有关？1、定义：物体由于、定义：物体由于被举高被举高而具有的能叫而具有的能叫重力势能重力势能提出问题提出问题猜想假设猜想假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析论证分析论证-123分析论证分析论证实验结论：实验结论：重力势能的大小与物体的高度、质量有关重力势能的大小与物体的高度、质量有关高度高度相同的物体，相同的物体，质量质量越大，重力势能越大；越大，重力势能越大；质量质量相同的物体，相同的物体，高度高度越高，重力势能越大。越高，重力势能越大。-123生活应用生活应用 2007年年6月月15日，日，羊城晚报羊城晚报报道，广州市一市民从报道，广州市一市民从16层高的层高的窗户上扔下一香
6、蕉皮，将在楼下窗户上扔下一香蕉皮，将在楼下打扫卫生的清洁工砸成脑震荡。打扫卫生的清洁工砸成脑震荡。一块香蕉皮为什么有如此大的破一块香蕉皮为什么有如此大的破坏力？坏力？拉伸的弓能够对拉伸的弓能够对箭做功，所以拉箭做功，所以拉伸的弓具有能伸的弓具有能弓发生了弹性形变弓发生了弹性形变压缩的弹簧能够对砝码压缩的弹簧能够对砝码做功，所以压缩的弹簧做功，所以压缩的弹簧具有能。具有能。弹簧发生了弹性形变弹簧发生了弹性形变势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能小结小结机械能机械能动能动能势能势能重力势能重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
7、与形变大小有关有关(能量能量)研究动能与势能的转化研究动能与势能的转化为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢为什么溜溜球在松手后能够不停的上下运动呢?实实验验1.滚滚摆摆活动活动3 3四四.机械能的转化机械能的转化滚摆实验：滚摆实验：A、上升：速度、上升：速度 ，动能，动能 ，高度高度 ，重力势能，重力势能 ，_能转化为能转化为 能。能。B、下降、下降:速度速度 ，动能，动能 ，高度高度 ，重力势能，重力势能 ，_能转化为能转化为 能。能。变慢变慢变高变高变小变小变大变大动动动动重力势重力势重力势重力势变快变快变低变低变大变大变小变小动能动能和和重力势能重力势能可以可以相互转化，相互转化，忽
8、略阻力时，机械能守恒。忽略阻力时，机械能守恒。实验表明实验表明:1、机械能守恒、机械能守恒 说明：说明：1.机械能守恒是有条件的，只有机械能守恒是有条件的，只有重力重力或或弹力弹力做功做功时，机械能是守恒的。时，机械能是守恒的。2、在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，、在动能和势能相互转化中，若受摩擦等阻力，则机械能的总和减少。则机械能的总和减少。3、“在光滑面上在光滑面上”、“不计空气阻力不计空气阻力”等文字，等文字，表示没有摩擦等阻力，此时机械能总和可看作是不变表示没有摩擦等阻力，此时机械能总和可看作是不变的。的。如果只有动能和势能相互转化，尽管如果只有动能和势能相互转化，尽管动能和势
9、能大小会变化，但机械能的总和动能和势能大小会变化，但机械能的总和不变，或者说机械能是守恒的。不变，或者说机械能是守恒的。想想做做想想做做 思考：思考：2、假设没有阻力、假设没有阻力,会怎么样呢会怎么样呢?用绳子把一个铁锁悬挂起用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子，来。把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动。铁锁稳定后松手，头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。向前摆去又摆回来。1、铁锁摆回时会碰到你的鼻子、铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗？吗？分析分析A A、B B、C C三点间的能量转化过程。三点间的能量转化过程。2.动能与重力势能的相互转化动能与重力势能的相互转化实实验验2.单单摆摆 A
10、-B：小球的动能：小球的动能，重力势能，重力势能,转化为转化为。B-C：小球的动能：小球的动能，重力势能，重力势能，转化为转化为。增大增大增大增大减小减小减小减小重力势能重力势能重力势能重力势能动能动能动能动能动能动能和和重力势能重力势能可以可以相互转化相互转化.实验表明实验表明:单摆实验：单摆实验：动能与重力势能动能与重力势能能够相互转化，那么，能够相互转化，那么，弹性势能与动能能否弹性势能与动能能否相互转化？相互转化？3.动能和弹性势能的转化动能和弹性势能的转化AB ：_能转化为能转化为_能能 BA：_能转化为能转化为_能能AB动动弹性势弹性势弹性势弹性势动动动能动能和和弹性势能弹性势能可
11、以可以相互转化相互转化.实验表明：实验表明：分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。分析皮球在下落过程中，物体动能、势能的转化。高度减小高度减小速度增大重力势能减小动能增大转 化（1）皮球下落：）皮球下落：（2）皮球接触地面：）皮球接触地面：开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。开始发生弹性形变，弹性势能逐渐增大。向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化向下的速度变小，动能减小。这时是动能转化为弹性势能。为弹性势能。动能减小弹性势能增大转 化速度减小速度减小形变增大 （3）皮球在恢复原状的过程中）皮球在恢复原状的过程中：弹性形变程度变小，向上的速度变大。弹性形变程度变小，向上的速度变大。动能
12、增大弹性势能减小转 化形形变变减减小小速度增大速度增大（4）皮球上升时：）皮球上升时：高度增大高度增大速度减小速度减小重力势能增大动能减小转 化 分析整个过程，分析整个过程，皮球能量的转化是：皮球能量的转化是：动 能重力势能弹性势能4.人造地球卫星人造地球卫星分析其中的动能和势能的转化分析其中的动能和势能的转化卫星在卫星在近地点近地点的速度最的速度最_，动能最，动能最_，势能最，势能最_；在在远地点远地点的速度最的速度最_,动能动能最最_，势能最，势能最_。大大小小小小大大大大小小由由近近地点到地点到远远地点：地点：_能转化为能转化为_能能由由远远地点到地点到近近地点：地点：_能转化为能转化为
13、_能能动动动动势势势势 生活中还有很多关于动生活中还有很多关于动能和势能相互转化的现象，能和势能相互转化的现象，请同学们举出几个实例，并请同学们举出几个实例，并运用所学知识分析过程中能运用所学知识分析过程中能量的转化情况。量的转化情况。重力势能转化为动能重力势能转化为动能过山车过山车（动能和重力势能之间的转化）（动能和重力势能之间的转化）脚踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快脚踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快（重力势能转化为动能）（重力势能转化为动能）射箭射箭（弹性势能转化为动能）（弹性势能转化为动能）（动能（动能 弹性势能弹性势能 动能动能 重力势能重力势能 动能动能）撑杆跳高撑杆跳高蹦床蹦
14、床（重力势能（重力势能动能动能弹性势能弹性势能动能动能重力势能）重力势能）骑自行车上坡前为什么紧蹬几下？骑自行车上坡前为什么紧蹬几下？答：因为紧蹬几下，增大速度，增答：因为紧蹬几下，增大速度，增大动能，以便更多动能转化为重力大动能，以便更多动能转化为重力势能，防止车倒退。势能，防止车倒退。生活中的物理，你留意过吗？生活中的物理，你留意过吗？水能和风能的利用水能和风能的利用1、下列关于水能和风能的说法中，正确的是（、下列关于水能和风能的说法中，正确的是（）A、流动的河水只有动能，没有重力势能、流动的河水只有动能，没有重力势能B、风只具有动能，不具有重力势能、风只具有动能，不具有重力势能C、利用水
15、能和风能都可以做连续性的工作、利用水能和风能都可以做连续性的工作D、水能和风能都不会污染环境、水能和风能都不会污染环境2、建造水电站时修拦河坝，其目的、建造水电站时修拦河坝，其目的_，使水的使水的_能储存起来，打开水闸，河水的能储存起来，打开水闸，河水的_能转化成能转化成_能冲击水轮机发电。能冲击水轮机发电。3、风能利用起来比较简便，而且不会、风能利用起来比较简便，而且不会_。但是风能但是风能_,（“稳定稳定”或或“不稳定不稳定”）也）也不便于贮存。不便于贮存。D提高水位提高水位重力势重力势重力势重力势动动污染环境污染环境不稳定不稳定3、机械能守恒：如果只有动能和、机械能守恒：如果只有动能和势
16、能相互转化，机械能的总和不变势能相互转化，机械能的总和不变1、动能与势能统称为机械能、动能与势能统称为机械能动能动能和势和势能可能可以相以相互转互转化化2、动能和重力势能可以相互转化、动能和重力势能可以相互转化 动能和弹性势能可以相互转化动能和弹性势能可以相互转化小小 结结4、水能和风能的利用、水能和风能的利用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
17、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2.2.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
18、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。（）3.3.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)匀速下降的气球匀速下降的气球:动动_,_,势势_,_,机机_(3)(3)匀速水平的汽车匀速水平的汽车:动动_,_,势势_,_,机机_(4)(4)加速上升的火箭加速上升的火箭:动动_,_,势势_,_,机机_(5)(5)边洒水边匀速水平的洒水车边洒水边匀速水平的洒水车:动动_,_,机机_ 不变不变增加增加增加增加不变不变减少减少减少减少不变不变不变不变增加增加增加增加增加增加减少减少减少减少不变不变6、
19、如图是研究小球动能大小与小球的、如图是研究小球动能大小与小球的_和和_关关系的实验装置。（系的实验装置。（1）本实验中小球动能的大小通过）本实验中小球动能的大小通过_来显示；来显示；（2）表中记录了用甲、）表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知：甲球的动能的动能_（选填（选填”大于大于”、”小于小于”、或、或”等等于于”）乙球的动能；（）乙球的动能；（3）在质量和速度两个物理量中，）在质量和速度两个物理量中，对动能影响较大的是对动能影响较大的是_.小于小于速度速度 小小 球球小小 球球 质质 量量小球碰撞物体小球碰撞物体A A时的
20、速度时的速度物体物体A A被推动的距离被推动的距离 甲甲 球球 2 m2 m v v S S 乙乙 球球 m m 2 v2 v 2 S2 S 质量质量速度速度对木块做功的多少对木块做功的多少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。
21、决定。速度速度质量质量质量质量被举的高度被举的高度达标练习达标练习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、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，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，它的、一个沿竖直方向匀速上升的气球，它的()
22、()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B4 4、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不、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，断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能动能 ，势能势能 (填填“变大变大”或或“变变小小”)变小变小变小变小ABC质量相同时质量相同时,物体被举得越高重力势能越大物体被举得越高重力势能越大被举高度相同时被举高度相同时,物体的质量越大重力物体的质量越大重力势能越大势能越大(1)比
23、较图中A、B两个实验可得(2)比较图中、两个实验可得：AC5、在右图所示的实验中1、跳伞运动员在空中匀速下落时，重力势、跳伞运动员在空中匀速下落时，重力势能能 ，动能，动能 ，机械能，机械能 。2、小明从光滑的滑梯上下滑过程中，下列说法、小明从光滑的滑梯上下滑过程中，下列说法正确的是（不计空气阻力）（正确的是（不计空气阻力）（）A、重力势能减小，动能增加，机械能不变。、重力势能减小，动能增加，机械能不变。B、重力势能增加，动能减小，机械能不变。、重力势能增加，动能减小，机械能不变。C、重力势能增加，动能不变，机械能增加。、重力势能增加，动能不变，机械能增加。D、重力势能减小，动能不变，机械能减小。、重力势能减小，动能不变，机械能减小。减小减小不变不变减小减小A 提高练习提高练习BBC
