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版本滬粵版
年級：九年級上冊
物理
第十一章 機械功與機械能
11.4　認識動能和勢能(第一課時)
內容要求 1　知道動能、勢能和機械能。通過實驗，了解動能和勢能的相互轉化。舉例說明機械能和其他形式能量的相互轉化。
情境素材 用蕩秋千的過程定性說明動能和勢能的轉化情況。
　　說明:課標內容為節選，加“　　”的是變動內容，加“　　”的是新增內容。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.物體具有能量的含義 。
2.知道動能、重力勢能、彈性勢能的概念。
3.知道動能、重力勢能、彈性勢能分別與哪些因素有關。
學習目標
什么是能
一
觀察與思考
觀察下列現象，你有什么發現？
觀察與思考
觀察下列現象，你有什么發現？
歸納與小結
物體能夠對別的物體做功，我們就說這個物體具有能量或能。
能的單位就是功的單位，在國際單位制中，功的單位是焦(J)，能的單位也是焦(J)。
觀察與思考
下列哪種風具有的能量最大？
（1）四、五級風能夠推動帆船“逆水行舟”；
（2）八、九級大風可以使大樹“前仰后合”；
（3）颶風能把大樹連根拔起。
歸納與小結
在物理學中，能量和做功有密切的聯系，能量反映了物體做功的本領。一個物體能做的功越多，這個物體的能量就越大。
觀察與思考
動能的大小跟哪些因素有關
二
觀察與思考
物體由于運動具有的能叫動能。
動能的大小跟哪些因素有關呢？
猜想
動能的大小可能跟物體的速度有關
動能的大小可能跟物體的質量有關
實驗與探究
實驗一
（1）讓小球分別從斜面上A處和B處
滾下（如圖a），比較它們在平
面上運動速度的大小。
（2）讓同一小球分別從A處和B處滾
下（如圖b），看看哪種情況下
小球將紙盒推得更遠。
交流與討論
質量相同時，速度越大的物體能做的功越多，表明它具有的動能越大。
實驗與探究
實驗二
（1）讓不同質量的小球先后從斜面
上同一高度處滾下（如圖a），
比較它們在平面上運動速度的
大小。
（2）讓這兩個小球從斜面上同一高
度處滾下（如圖b），看看哪種
情況下小球將紙盒推得更遠。
速度相同時，質量越大的物體能做的功越多，表明它具有的動能越大。
交流與討論
歸納與小結
物體的動能跟質量和速度有關，速度越大，質量越大，它具有的動能就越大。
觀察與思考
以同樣速度行駛的列車和小汽車，那個動能大？假如發生交通事故，哪個導致的后果更嚴重？為什么？
勢能的大小跟哪些因素有關
三
觀察與思考
觀察下列圖片，你有什么發現？
物理學中把被舉高的物體具有的能叫作重力勢能。
交流與討論
物體發生彈性形變而具有的能叫作彈性勢能。
重力勢能和彈性勢能統稱為勢能。
思考：重力勢能的大小跟什么因素有關？
實驗與探究
（1）先讓同一重物從不同的高度落
下，打擊小木樁，觀察和比較
小木樁被打入沙中的深度。
（2）用質量不同的物體分別從同一
高度落下，打擊小木樁，觀察
和比較小木樁被打入沙中的深
度。
物體被舉得越高，質量越大，它具有的重力勢能就越大。
交流與討論
歸納與小結
大量事實和實驗表明：物體的位置越高，質量越大，它具有的重力勢能就越大；彈性物體的彈性越強，形變越大，它具有的彈性勢能就越大。
1.物體由于　　　而具有的能，叫做動能。動能的大小與物體的______　　　　和　　　　有關，質量相同的物體，運動速度越大，動能　　　　　;運動速度相同的物體，質量越大，動能　　　　。
2.物體由于　　　　　　而具有的能，叫做重力勢能。重力勢能的大小與物體的　　　　　和　　　　　有關，同一物體，位置越高，重力勢能　　　　　　。
3.物體由于　　　　　　　而具有的能，叫做彈性勢能，彈性勢能的大小與　　　 和　 　　有關。
運動
質量　
速度
越大
越大
被舉高
質量
高度
越大
發生彈性形變
物體的彈性強度
彈性形變的程度
1.關于能的概念，下列說法中正確的是(　　)
A.用線懸掛著的物體由于沒有做功，故不具有機械能
B.在空中飛行的子彈，因為它能做功，所以它具有機械能
C.甲物體的運動速度比乙物體的大，則甲物體的動能一定比乙物體的大
D.甲物體的高度比乙物體的高度高，則甲物體的勢能一定比乙物體的大
B
2.下列物體具有動能的是(　　)
A.停止在站臺上的火車
B.懸掛在天花板上的吊燈
C.在空中飛行的飛機
D.被拉開的彈弓
C
3.從物理學的角度看，古詩文中“不盡長江滾滾來”，滾滾奔流的長江水具有巨大的　　能;“黃河之水天上來”的黃河水具有巨大的　　　　能;
如圖所示為我國宋代研制的一種攻擊武器—床弩，拉彎的弓具有______　　　　能。扣動扳機，箭被發射出去，最遠可至三百步，箭離開弩弦后能繼續向前運動，原因是箭具有　　　　　。
動　
重力勢
彈性勢　
慣性
4.探究物體的動能跟哪些因素有關的實驗裝置如圖所示。關于該實驗說法正確的是(　　)
A.水平面越光滑越好
B.實驗研究的是木塊的動能大小
C.小球由斜面滾下，重力勢能轉化為動能
D.小球質量越大，動能越大
C
5.如圖為某學習小組探究“動能大小跟哪些因素有關”的實驗操作(步驟甲、乙、丙中小球質量分別為m、2m、3m)。
(1)讓小球從同一高度由靜止開始滾下，目的是使小球到達水平面時具有相同的　　　　。
(2)實驗中通過比較木塊B被小球撞擊后移動的距離s來判斷小球具有動能的大小，這種方法在物理學中屬于　　　　　　(選填“控制變量法”或“轉換法”)。
(3)小華認為由實驗步驟乙和實驗步驟丙可以判斷動能大小與速度的關系，你認為該觀點是　　　　(選填“正確”或“錯誤”)，理由是______________　　　　　　
　　　　　。
(4)通過比較步驟　　　和　　　可以判斷動能大小與物體質量的關系。
速度
轉換法
錯誤
沒有控制小球
質量相同
甲
乙
1.國家級風景區雁蕩山的大龍湫瀑布被譽為“中國第一高瀑”，瀑布的落差達197米。水在下落的過程中(　　)
A.只有動能
B.既有動能，又有勢能
C.只有勢能
D.動能、勢能都沒有
B
2.【跨學科·語文】下列詩句中蘊含“物體具有彈性勢能”的是(　　)
A.會挽雕弓如滿月 B.飛流直下三千尺
C.春風十里揚州路 D.群峰倒影山浮水
A
3.2020年的十三屆全國人大三次會議表決通過了《中華人民共和國民法典》，其中把“高空墜物”納入了違法行為，使受害者能依法追責。高空墜物過程中，下墜的物體(　　)
A.動能增大　 B.動能減小
C.勢能增大　 D.勢能不變
A　
4.如圖，一輛正在水平公路上勻速行駛的灑水車正在灑水作業，該灑水車在灑水過程中，動能　　　　。(選填“增大”、“減小”或“不變”)
減小
5.一個同學在蹦床上玩，從跳起到上升至最高點的過程中，高度逐漸
　　　　(選填“增大”或“減小”)，　　　　能逐漸增大。
6.如圖所示，一個鋼球分別從斜面的不同高度h1和h2處滾下，小木塊A分別被推至“1”和“2”處。這現象表明，同一鋼球，位置越高，它到達斜面下端時的　　　　也越大，把木塊推得越遠，對小木塊做的功越多，鋼球具有的　　　　能也越大。
增大
重力勢　
速度
動
7.(2024·長沙)2024年5月3日，長征五號遙八運載火箭搭載嫦娥六號探測器成功發射，開啟了人類月背取樣的旅程。嫦娥六號加速升空的過程中(　　)
A.重力勢能和動能都增大
B.重力勢能和動能都減小
C.重力勢能減小，動能增大
D.重力勢能增大，動能減小
A
8.科技不斷發展，一些快遞公司嘗試用無人機送貨(如圖)。無人機勻速下降時，所載貨物的(　　)
A.動能減小　
B.重力勢能增大
C.機械能不變　
D.機械能減小
D
9.小明和小紅在“探究物體的動能與哪些因素有關”的實驗中，讓鋼球從斜槽上一定高度的位置滾下，在水平面上運動，碰上木塊C并將C推動一段距離，通過推動距離的大小來判斷動能大小。
(1)實驗中探究的動能是指(　　)
A.鋼球撞擊木塊時的動能
B.鋼球撞擊木塊后的動能
C.木塊被鋼球撞擊后的動能
A
(2)如圖甲、乙為小明兩次實驗的示意圖，鋼球A、B的質量mA>mB，高度hA>hB，距離sA>sB。他得出“物體的質量越大，動能越大”的結論，他的實驗方法　　　(選填“正確”或“錯誤”)，理由是____________________　　　
　　　 　。
錯誤
沒有控制物體的速度
相同
(3)小紅讓鋼球A分別從同一斜面的不同高度由靜止自由滾下，撞擊木塊，這是為了探究物體動能與　　　　的關系。
10.某同學在探究“物體的重力勢能與哪些因素有關”時，選用下列實驗器材:一塊厚泡沫，三個相同的鐵釘，三個鋁塊m1、m2和m3(m1=m2速度
(1)在這個實驗中，鋁塊在下落的過程中，它的　　　　　能轉化為動能，可以通過觀察a、c兩次實驗來比較鋁塊重力勢能的大小;
(2)a、b兩次實驗可得到的結論是_________________________________　　　　　 　　
　　　 　，比較　　　　兩次實驗的情況，說明鋁塊高度相同時，質量越大，鋁塊的重力勢能越大;
(3)鋁塊落在鐵釘上不能立即停下，是因為鋁塊具有　　　　，鐵釘最終停下來是因為受到　　　　的作用。
重力勢　
在質量相同時，物體被舉得越高，
重力勢能越大
　a、c　
慣性
阻力
11.如圖所示，在探究“物體動能大小與哪些因素有關”的實驗中，將質量不同的小球從同一高度靜止釋放撞擊同木塊，探究的是小球的動能大小與　　　　的關系，實驗是通過　　　　(填“木塊”或“木板”)移動的距離來比較小球動能大小的。
質量
木塊
12.如圖所示，小明在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，將不同金屬球從斜面的某一高度由靜止開始滾下，推動同一小木塊向前移動一段距離s后停下，完成甲、乙、丙所示的三次實驗。
(1)小明做了甲、乙、丙三次實驗:讓不同金屬球從斜面的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。物塊被撞擊得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能就越　　　;這種比較動能大小的研究方法是　　　　　　　　　。
(2)要探究動能與速度的關系應選用實驗　　　　，結論:__________
　　　　　　　　 　　　。
(3)甲、乙兩次實驗中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是　　　　
　　 ，結論:_________________________________ 。
大
轉換法
甲和丙
物體質量
相同時，速度越大，動能越大
初速度相同　
在速度相同時，質量越大，動能越大
(4)如圖丁所示，交通管理部門對不同車型設定的最高速度，由“十次車禍九次快”“安全駕駛莫超載”可知事故的原因是超載或超速。小明想進一步知道，汽車的“超載”和“超速”哪個因素對動能影響更大，于是利用上述器材進行了實驗測定，得到的數據如表:
實驗序號 小球的質量m/g 小球滾下的高度h/cm 小球滾落下的速度v/(m·s-1) 木塊被撞后運動的距離s/m
1 30 5 1 4
2 30 20 2 16
3 60 5 1 8
為了探究“超載”的安全隱患，應選擇　　　　　兩個序號的實驗進行比較;為了探究“超速”的安全隱患，應選擇　　　　　兩個序號的實驗進行比較。分析表格中對應的實驗數據可知:　　　　(選填“質量”或“速度”)對物體的動能影響更大，當發生交通事故時，由此造成的危害更嚴重。
1、3　
1、2
速度

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