1、第十二章第十二章 机械能机械能12.1 12.1 机械能机械能1.一个物体如果一个物体如果能对另一物体做功能对另一物体做功，我们就说它，我们就说它具有具有能量能量。高举的重锤高举的重锤流动的水流动的水拉圆的弓拉圆的弓具有具有能量能量高举的重锤高举的重锤高举的重锤能把地面高举的重锤能把地面 砸陷砸陷流动的水流动的水流动的水流动的水 能把船能把船 冲走冲走拉开的弓拉开的弓拉圆的弓拉圆的弓 能把箭能把箭 弹射开弹射开物体物体 能够对外能够对外 做功做功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。3.能的单位能的单位:焦焦(J)2.能量是表示物体做功本领大小
2、的物理量。能量是表示物体做功本领大小的物理量。能量的大小，用能够做功的多少来衡量。能量的大小，用能够做功的多少来衡量。“能做功能做功”可能可能“正在做功正在做功”可能可能“并未做功并未做功”1.一个物体如果一个物体如果能对另一物体做功能对另一物体做功，我们就说它，我们就说它具有具有能量能量。1知识点知识点动能动能1.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。飞行飞行的足球的足球行驶行驶的汽车的汽车发射发射的火箭的火箭？奔跑的动物奔跑的动物运动的子弹运动的子弹飞驰的赛车飞驰的赛车宇宙中的星体宇宙中的星体运动的物体具有运动的物体具有动能动能只要有速度的物体都具有动能！只要有速度的
3、物体都具有动能！2.动能大小与哪些因素有关？动能大小与哪些因素有关？微风微风吹过，树梢轻轻摇曳。吹过，树梢轻轻摇曳。狂风狂风大作，树干折断。大作，树干折断。飞来的飞来的足球足球，人们敢用脚去踢。，人们敢用脚去踢。飞来的飞来的铅球铅球，我们避让三分。，我们避让三分。猜想：动能的大小可能与猜想：动能的大小可能与-和和-有关。有关。速度速度质量质量实验：实验：动能与速度的关系动能与速度的关系实验表明小球从高出滚下，高度实验表明小球从高出滚下，高度h越高，小球运动到越高，小球运动到底部时越底部时越_(快、慢快、慢)，物体，物体B被撞得越远。所以，被撞得越远。所以，质量相同质量相同时，小球的时，小球的速
4、度速度越大，动能越越大，动能越 _。快快大大实验：实验：动能与质量的关系动能与质量的关系实验表明，速度相同时，质量越实验表明，速度相同时，质量越_的小球能将的小球能将物体物体B 撞得越远撞得越远。所以，小球的速度相同时，质量。所以，小球的速度相同时，质量越大，动能越越大，动能越 _。大大大大在斜面的在斜面的高度相同高度相同，物体到斜面底的物体到斜面底的速速度相同度相同。结论：结论：物体动能的大小跟物体动能的大小跟速度、质量速度、质量有关，质量相同的物有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大它的动能越大。物体
5、，质量越大它的动能越大。本次实验主要运用了本次实验主要运用了控制变量法控制变量法。【例【例1】(安徽，探究题安徽，探究题)如图所示为探究如图所示为探究“物体动能的大物体动能的大小跟哪些因素有关小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下：的实验。实验步骤如下：.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。块被撞击后移动的距离。.让不同质量的钢球从斜面让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距观察木块被撞击后移动的距 离。回答下列问题：离。回答下列问题：(1)步骤步骤是为了研究动能
6、大小与是为了研究动能大小与_的关系。的关系。(2)步骤步骤是为了研究动能大小与是为了研究动能大小与_的关系。的关系。(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球该实验中斜面的作用是为了控制钢球_的大小。的大小。木块的作用是为了比较钢球木块的作用是为了比较钢球_的大小。的大小。速度速度速度速度质量质量动能动能应用应用转换法转换法，通过比较木块被推动的距离比较钢球动，通过比较木块被推动的距离比较钢球动能的大小；应用能的大小；应用控制变量法控制变量法，让同一钢球从斜面的不，让同一钢球从斜面的不同高度滚下，控制了钢球的质量相同，改变了钢球到同高度滚下，控制了钢球的质量相同，改变了钢球到达水平面的速度大小；让
7、不同钢球从斜面的同一高度达水平面的速度大小；让不同钢球从斜面的同一高度滚下，控制了钢球到达水平面的速度大小相同，改变滚下，控制了钢球到达水平面的速度大小相同，改变了质量。了质量。1 下列物体具有动能的是下列物体具有动能的是()A静止在高山上的石头静止在高山上的石头B被拉开的弓被拉开的弓C举重运动员举起后静止在空中的杠铃举重运动员举起后静止在空中的杠铃D百米跑道上正在比赛的运动员百米跑道上正在比赛的运动员D2如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，如图所示，是把小球放在相同的斜面上自由滚下，撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物撞击静止在水平面上的木块进行的实验。能说明物体的动能与物体
8、的速度有关的是体的动能与物体的速度有关的是()A甲、丙甲、丙 B乙、丙乙、丙C甲、乙甲、乙 D甲、乙、丙甲、乙、丙B2知识点知识点势能势能(1)重力势能：重力势能：受重力的物体由于受重力的物体由于位置较高位置较高而具有的能而具有的能。打桩机将重锤举高把桩打入地中打桩机将重锤举高把桩打入地中位置较高的物体具有重力势能位置较高的物体具有重力势能疑是银河落九天疑是银河落九天蹦极蹦极戏水者从高处飞速滑下戏水者从高处飞速滑下打桩机将重锤举高打桩机将重锤举高重力势能的大小与哪些因素有关？重力势能的大小与哪些因素有关？研究：研究：重物的重力势能重物的重力势能观察：观察：桩被打入的深度桩被打入的深度控制变量法
9、控制变量法研究方法：研究方法：转化法转化法对比法对比法归纳总结：归纳总结：影响物体重力势能的因素有影响物体重力势能的因素有和和结论：结论：1：当物体质量相同时，物体位置越高它的重力势能就：当物体质量相同时，物体位置越高它的重力势能就越大。越大。2：当物体位置高度相同时，物体质量越大它的重力势：当物体位置高度相同时，物体质量越大它的重力势能就越大。能就越大。质量质量高度高度(2)物体由于发生弹性形变而具有的能叫做物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能弹性势能。球拍击打网球时，发生形球拍击打网球时，发生形变的球拍具有能量变的球拍具有能量射箭运动员把弓拉弯，给射箭运动员把弓拉弯，给弓储存了能量弓
10、储存了能量弹性势能大小与形变大小有关弹性势能大小与形变大小有关主要决定因素主要决定因素:弹性形变的大小弹性形变的大小弹性形变越大，弹性势能越大弹性形变越大，弹性势能越大重力势能重力势能和和弹性势能弹性势能统称为势能。统称为势能。射箭时弓的形变越射箭时弓的形变越大，箭射得越远，大，箭射得越远，弹性势能越大。弹性势能越大。【例【例2】(探究题探究题)小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素重力势能的大小与哪些因素有关有关”，其过程如图所示。，其过程如图所示。(1)小明通过观察什么来判断重力势能的大小？小明通过
11、观察什么来判断重力势能的大小？(2)分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论 是什么？是什么？(3)图乙和图丙探究的问题是什么？图乙和图丙探究的问题是什么？物体下落时击打小桌进入细沙的深度取决于物体对小物体下落时击打小桌进入细沙的深度取决于物体对小桌做功的多少，做功越多，说明物体的重力势能越大。桌做功的多少，做功越多，说明物体的重力势能越大。从装置图可看出，乙图中砝码的高度大，击打小桌后，从装置图可看出，乙图中砝码的高度大，击打小桌后，小桌陷入沙中的深度大，说明物体高度越高，重力势小桌陷入沙中的深度大，说明物体高度越高，重力势能越大；图丙中将砝码换为
12、木块，其高度与乙图中砝能越大；图丙中将砝码换为木块，其高度与乙图中砝码高度相同，探究的是重力势能的大小与质量的关系。码高度相同，探究的是重力势能的大小与质量的关系。【解析解析】(1)观察小桌陷入沙中的深度。观察小桌陷入沙中的深度。(2)质量相同，高度越高，重力势能越大。质量相同，高度越高，重力势能越大。(3)重力势能的大小与物体的质量的关系。重力势能的大小与物体的质量的关系。【解解】应用应用控制变量法控制变量法，控制物体的质量不变，控制物体的质量不变(同一砝码同一砝码)，改变物体的高度改变物体的高度(从不同高度下落从不同高度下落)，探究物体的重力，探究物体的重力势能与高度的关系。控制物体的高度
13、相同势能与高度的关系。控制物体的高度相同(从同一高度从同一高度下落下落)，改变物体的质量，改变物体的质量(不同质量的物体不同质量的物体)。探究物体。探究物体的重力势能与物体质量的关系。应用的重力势能与物体质量的关系。应用转换法转换法，将能的，将能的多少转换为对小桌做功的多少，小桌下陷得越深，说多少转换为对小桌做功的多少，小桌下陷得越深，说明物体对小桌做功越多，物体的重力势能越大。明物体对小桌做功越多，物体的重力势能越大。1(中考中考怀化怀化)下面例子中物体的重力势能变大了的下面例子中物体的重力势能变大了的是是()A铁球从斜面顶端滚下来铁球从斜面顶端滚下来 B骑自行车冲上坡顶骑自行车冲上坡顶C飞
14、机在高空水平飞行飞机在高空水平飞行 D立在山顶上的石头立在山顶上的石头B2 我们把物体由于我们把物体由于_而具有的能量叫做而具有的能量叫做重力势能，把物体由于发生重力势能，把物体由于发生_而具有的而具有的能量叫做弹性势能，重力势能和弹性势能统称为能量叫做弹性势能，重力势能和弹性势能统称为_。位置较高位置较高弹性形变弹性形变势能势能3知识点知识点机械能机械能自学课本自学课本P99页最后一段内容，回答页最后一段内容，回答下列问题：下列问题：1、一个物体可以既有、一个物体可以既有-能，又能，又有有-能。能。2、-和和-统称为机械统称为机械能能3、机械能的单位、机械能的单位-自学检测：自学检测：一只在
15、高空飞行的小鸟，它一只在高空飞行的小鸟，它具有具有350J的动能和的动能和220J的重力的重力势能，问：小鸟具有多少焦耳的势能，问：小鸟具有多少焦耳的机械能？机械能？讨论交流：狩猎与机械能的利用讨论交流：狩猎与机械能的利用问：问：a图和图和b图中古人分别利用什么能狩猎的？图中古人分别利用什么能狩猎的？【例【例3】(武汉武汉)如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶如图所示，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业。关于该洒水车，下列说法的洒水车正在洒水作业。关于该洒水车，下列说法正确的是正确的是()A机械能不变，重力势能不变机械能不变，重力势能不变B机械能变小，重力势能变小机械能变小，重力势能变
16、小C机械能不变，动能变小机械能不变，动能变小D机械能变小，动能不变机械能变小，动能不变B物体的动能与物体的质量和运动速度有关，物体的重物体的动能与物体的质量和运动速度有关，物体的重力势能与物体的质量和高度有关，洒水车在作业时，力势能与物体的质量和高度有关，洒水车在作业时，其质量在不断地减小，所以其动能在减小，重力势能其质量在不断地减小，所以其动能在减小，重力势能在减小，机械能在减小，故在减小，机械能在减小，故B选项正确。选项正确。【解析解析】在分析动能、势能的变化情况时，要明确它们的影响在分析动能、势能的变化情况时，要明确它们的影响因素，还要注意挖掘题中的隐含条件。如题中出现的因素，还要注意挖
17、掘题中的隐含条件。如题中出现的“匀速匀速”“加速加速”(或越来越快或越来越快)“减速减速”等词汇隐含着等词汇隐含着物体运动速度的变化；物体运动速度的变化；“上升上升”“下降下降”“水平面上水平面上”等隐含着物体高度的变化；等隐含着物体高度的变化；“喷洒农药的飞机喷洒农药的飞机”“洒洒水的洒水车水的洒水车”意味着物体的总质量在减小。意味着物体的总质量在减小。1(中考中考资阳资阳)跳伞运动员在空中匀速下落的过程跳伞运动员在空中匀速下落的过程中中()A动能一定增大动能一定增大 B机械能一定不变机械能一定不变C重力势能一定减小重力势能一定减小 D机械能一定增加机械能一定增加C机机械械能能动能动能定义定义:物体由于物体由于运动运动而具有的能而具有的能影响因素影响因素:物体的物体的质量质量和和速度速度势能势能重力势能重力势能定义定义:物体由于物体由于被举高被举高而具有的能而具有的能影响因素影响因素:物体的物体的质量质量和和高度高度弹性势能弹性势能定义定义:物体由于物体由于形变形变而具有的能而具有的能影响因素影响因素:物体弹性物体弹性形变形变的大小的大小
