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(共34張PPT)
第十一章 機(jī)械功與機(jī)械能
11.4認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能
01
教學(xué)目標(biāo)
新課標(biāo)要求：
3.2.1 知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互
轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。
例 1 定性說(shuō)明蕩秋千過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。
例2 分析《天工開(kāi)物》中汲水裝置工作時(shí)能量的相互轉(zhuǎn)化。
1.了解什么叫能量；
2.知道什么叫動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能；
3.理解動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的影響因素；
4.理解機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化解釋生活中的一些現(xiàn)象。
02
新知導(dǎo)入
2024 年 7 月 22 日 21 時(shí)，在云南省昆明市盤(pán)龍區(qū)金江路這一市區(qū)繁華地段，夜間人流量大，周邊商鋪有外擺攤位。一家四口正在附近吃飯，姐妹倆剛吃第一口，一塊位于 5 樓的臨街商鋪廣告牌突然墜落，砸中了她們。隨后姐妹倆被送往醫(yī)院，6 歲的大女兒不幸離世，4 歲的小女兒在 ICU 搶救后轉(zhuǎn)院至昆明市兒
童醫(yī)院救治。此次事故造成 3 人死亡、
7人受傷，總共 10 人遭殃。這場(chǎng)意外
給多個(gè)家庭帶來(lái)了巨大的痛苦和損失，
也讓周邊居民感到惶恐不安。
廣告牌為何有如此大的威力呢？
02
新知導(dǎo)入
“一只小小的飛鳥(niǎo)，為什么能撞壞一架飛機(jī)呢？”
小鳥(niǎo)也能變成一顆“炮彈”？
03
新知講解
觀察與思考
觀察下列現(xiàn)象，你有什么發(fā)現(xiàn)？
發(fā)生形變的跳板能使運(yùn)動(dòng)員彈起
被拉開(kāi)的弓能使箭射出
升高的重錘能將木樁打入土中
流動(dòng)的水能推動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電
一、什么是能
03
新知講解
發(fā)現(xiàn)：發(fā)生形變的跳板、被拉開(kāi)的弓、舉高的重錘、流動(dòng)的
水，都能對(duì)其他物體做功。
1、物體能夠?qū)ν庾龉Γ硎具@個(gè)物體具有能量。
2、能量簡(jiǎn)稱：能
2、單位：焦耳（J）
03
新知講解
下列哪種風(fēng)具有的能量最大？
四、五級(jí)風(fēng)能夠推動(dòng)帆船“逆水行舟”
八、九級(jí)大風(fēng)可以使大樹(shù)“前仰后合”
颶風(fēng)能把大樹(shù)連根拔起
觀察與思考
1、物體是否具有能量，取決于是否能夠?qū)ν庾龉?br/>2、一個(gè)物體能夠做功越多，表示物體的能量越大。
03
新知講解
二、動(dòng)能
1、物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能量叫動(dòng)能。
2、一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。
奔跑的人
飛馳的列車(chē)
運(yùn)動(dòng)的足球
飛行的子彈
觀察與思考
下列具有能量的物體的共同點(diǎn)？
共同點(diǎn)：他們都在運(yùn)動(dòng)。
PK
PK
誰(shuí)的動(dòng)能大？
誰(shuí)的動(dòng)能大？
03
新知講解
三、探究動(dòng)能與什么因素有關(guān)
03
新知講解
03
新知講解
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br/>2、實(shí)驗(yàn)方法：
3、實(shí)驗(yàn)器材：
①帶斜面的長(zhǎng)木板
②質(zhì)量不同、大小相同的兩個(gè)小球
③紙盒或輕質(zhì)的木塊
探究動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)
①控制變量法 ②轉(zhuǎn)換法
03
新知講解
結(jié)論：
質(zhì)量相同時(shí)，速度 的物體能做的功越多，表明它具有的動(dòng)能 。
速度相同時(shí)，質(zhì)量 的物體能做的功越多，表明它具有的動(dòng)能 。
越大
越大
越大
越大
04
典例分析
列車(chē)的動(dòng)能大。假如發(fā)生交通事故，列車(chē)導(dǎo)致的后果更嚴(yán)重。因?yàn)閯?dòng)能越大，對(duì)外做功越多，產(chǎn)生了后果越嚴(yán)重。
04
典例分析
如圖所示，是“探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。A是鋼球，B是木塊。
1.實(shí)驗(yàn)所探究的物體動(dòng)能是指物體________（填A(yù)或B）的動(dòng)能；
2.實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察___ ___來(lái)判斷動(dòng)能大小，這種常
用的方法是______；
3.如果水平面絕對(duì)光滑，此實(shí)驗(yàn)__________（填能或不能）進(jìn)行探究。
A
木塊（或B）移動(dòng)的距離
轉(zhuǎn)換法
不能
03
新知講解
四、勢(shì)能
觀察與思考
下列具有能量的物體的共同點(diǎn)？
共同點(diǎn)：他們都在高處。
物體由于被舉高具有的能量叫重力勢(shì)能。
03
新知講解
03
新知講解
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br/>2、實(shí)驗(yàn)方法：
3、實(shí)驗(yàn)器材：
①質(zhì)量不同，大小相同的兩木塊
②定量的細(xì)沙
③大小、質(zhì)量相同的小木樁
探究重力勢(shì)能的大小跟那些因素有關(guān)
①控制變量法 ②轉(zhuǎn)換法
03
新知講解
結(jié)論：
高度相同時(shí)，質(zhì)量 的物體能做的功越多，它具有的重力勢(shì)能 。
質(zhì)量相同時(shí)，物體被舉得 ，能做的功越多，具有的重力勢(shì)能 。
越大
越大
越高
越大
04
典例分析
已知重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)。在“探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系”時(shí)，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：金屬球、尖腿小桌、細(xì)沙和塑料盆。實(shí)驗(yàn)裝置如圖。
1.本實(shí)驗(yàn)研究的對(duì)象是_______；
2.釋放金屬球時(shí)，應(yīng)使金屬球由靜止開(kāi)始下落。目的是：_ _______；
3.將金屬球分別從三個(gè)不同高度由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)金屬球釋放時(shí)的位置
越高，撞擊小桌后，小桌的桌腿陷入細(xì)沙中越深。由此可見(jiàn)：質(zhì)量相
同時(shí)，位置越高，物體能夠做的功越________，在高處時(shí)具有的重力
勢(shì)能越________；
4.若將金屬球分別從三個(gè)不同高度由靜止釋放，撞擊小
桌后，發(fā)現(xiàn)每次小桌的桌腿都全部陷入細(xì)沙中。在不
更換器材的條件下，改進(jìn)措施是___ ___ __。
金屬球
使小球的初始動(dòng)能為零
多
大
適當(dāng)降低三次釋放金屬球的高度
03
新知講解
觀察與思考
下列具有能量的物體的共同點(diǎn)？
共同點(diǎn)：發(fā)生了彈性形變。
物體由于發(fā)生彈性形變具有的能量叫彈性勢(shì)能。
被壓彎的撐桿
被壓彎的跳板
被拉彎的弓
03
新知講解
結(jié)論：
彈性勢(shì)能的影響因素：① ；② 。
彈性物體的彈性 ，形變 ,它具有的彈性勢(shì)能就越大。
彈性形變程度
物體本身的材料
越強(qiáng)
越大
03
新知講解
五、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化
觀察與思考
下列物體具有什么能？
高空飛行的飛機(jī)具有 ;跳水運(yùn)動(dòng)員具有 ;
樹(shù)上的三華李具有 。
動(dòng)能與重力勢(shì)能
動(dòng)能與重力勢(shì)能
重力勢(shì)能
一個(gè)物體可以既有動(dòng)能，又有勢(shì)能，也可以只具有動(dòng)能或者只具有勢(shì)能。
機(jī)械能
動(dòng)能
勢(shì)能
重力勢(shì)能
彈性勢(shì)能
機(jī)械能=動(dòng)能+勢(shì)能
06
課堂小結(jié)
03
新知講解
思考：動(dòng)能與勢(shì)能是否可以相互轉(zhuǎn)化呢？
物體的動(dòng)能與勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的；有摩擦等阻力時(shí)，在動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化中，機(jī)械能會(huì)減少。
03
新知講解
03
新知講解
現(xiàn)象說(shuō)明：
(a)男演員下跳，將自身的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，通過(guò)杠桿，把動(dòng)能轉(zhuǎn)給 女演員，女演員又將自身動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，實(shí)現(xiàn)上跳
(b)小朋友在蹦床過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了由彈性勢(shì)能 動(dòng)能 重力勢(shì)能
(c)過(guò)山車(chē)開(kāi)始階段通過(guò)電能 動(dòng)能 重力勢(shì)能
06
課堂小結(jié)
05
課堂練習(xí)
1．物體________________________，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量或
能。能在國(guó)際單位制中的單位是___________。
2．動(dòng)能：物體由于_____而具有的能。其大小與_____和_____有關(guān)。
3．物體由于_________或______________具有的能叫勢(shì)能。前者叫_
_________，后者叫___________。重力勢(shì)能的大小與________和
_____有關(guān)。_____________越大，彈性勢(shì)能越大。
4．物體的________和________統(tǒng)稱為機(jī)械能。物體的動(dòng)能與勢(shì)能是
可以互相轉(zhuǎn)化的；有摩擦等阻力時(shí)，在動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化中，
機(jī)械能會(huì)____；如果只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和______。
能夠?qū)e的物體做功
焦耳(J)
運(yùn)動(dòng)
速度
質(zhì)量
被舉高
發(fā)生彈性形變
重力勢(shì)能
彈性勢(shì)能
質(zhì)量
高度
彈性形變
動(dòng)能
勢(shì)能
減少
不變
05
課堂練習(xí)
5、關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（ ）
A．一個(gè)物體能夠做功越多，這個(gè)物體具有的能量越多
B．動(dòng)能、勢(shì)能及機(jī)械能的單位都是焦耳
C．用線懸掛著的靜止的小球沒(méi)有做功，所以小球沒(méi)有能
D．甲物體的速度比乙物體的速度大，但甲物體具有的動(dòng)能不一定比乙
物體多
C
05
課堂練習(xí)
6、全紅嬋在東京奧運(yùn)會(huì)和2024年巴黎奧運(yùn)會(huì)上均斬獲金牌，她的“水
花消失術(shù)”震驚了全世界。全紅嬋從10米跳臺(tái)跳下，下落過(guò)程中，
她的重力勢(shì)能 ，動(dòng)能 ，（選填“變大”、“變
小”或“不變”）， 能轉(zhuǎn)化為 能。
變小
變大
重力勢(shì)
動(dòng)
05
課堂練習(xí)
(1)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指________的動(dòng)能。
(2)由甲、乙兩圖可知，當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí)，_______越大，動(dòng)能越大。
7．(2022·綏化)為了探究動(dòng)能大小的影響因素，利用斜面、鋼球、木塊等器材在同一水平面上開(kāi)展了如圖所示的探究活動(dòng)。
鋼球
速度
(3)如甲、丙兩圖所示，讓不同質(zhì)量的鋼球從同一斜面的__________由
靜止?jié)L下，目的是_______________________________，可得出結(jié)論：
_______________________________________。
(4)若斜面下方水平面光滑，本實(shí)驗(yàn)__________(選填“能”或“不能”)
達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br/>同一高度
使鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度相同
當(dāng)物體速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大
不能
05
課堂練習(xí)
8．(2023·宿遷模擬)如圖所示，在“探究影響重力勢(shì)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，有三個(gè)實(shí)心的、大小相同的鐵球A、鐵球B和塑料球C，球A、C離沙地高度相同。現(xiàn)讓三個(gè)球同時(shí)由靜止釋放，球落到沙地上的狀態(tài)如圖中虛線所示。
(1)根據(jù)_________________可以判斷出____球釋放前的重力勢(shì)能最大。
(2)比較球A、C可得出影響重力勢(shì)能大小的因素是_________。
(3)比較球___和球___，可探究重力勢(shì)能大小和物體被舉高的高度有關(guān)。
(4)球在空中下落時(shí)減少的重力勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為_(kāi)___能。
球陷入沙中的深度
A
動(dòng)
質(zhì)量
A
B
Thanks!
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