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第十章 功與機械能
第3節 動能和勢能
1. 知道能量、動能、重力勢能、彈性勢能的概念；
2. 知道影響動能、重力勢能大小的因素；
3.能運用動能和勢能解釋簡單的現象。
流動的水
能把船沖走
高舉的重錘
能把地面砸陷
拉圓的弓
能把箭彈射開
流水，重錘和拉彎的弓箭，他們能不能做功？
01 認識能量
1、如果一個物體能對其他物體做功，我們就說這個物體具有能量，簡稱能。
2、能量的單位：焦耳（J）。
3、一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。
物體只要具有做功的本領，它就具有能，與當時是否正在做功無關
注意
1. 定義：物體由于運動而具有的能，叫做動能。
一切運動的物體都具有動能。
汽車速度越大，出事故時破壞就越嚴重；
一輛汽車以同一速度行駛，重載比空載時出事故更嚴重，
因此動能的大小可能與物體的速度、質量等因素有關。
猜想
小鳥和飛機迎面相撞時，
能量大到足以擊落飛機，
那么物體的動能大小
跟哪些因素有關呢？
問題
02 動能
實驗方法：
質量一定，動能大小與速度的關系
質量一定，動能大小與質量的關系
（1）控制變量法
（2）轉化法：小球動能的大小不能直接顯示，可以通過木塊被撞擊后移動距離的遠近來反映，木塊被推得越遠，說明鋼球對木塊做的功越多，鋼球的動能越說明小球的動能越大 。
實驗：影響動能大小的因素
探究動能大小與質量的關系
探究動能大小與速度的關系
實驗步驟：
（1）探究動能大小與質量的關系
讓__________的鋼球，先后從______高度滾下，觀察鋼球推動木塊的距離。
不同質量
同一
結論： 物體的動能與物體的______有關， ______越大，物體的動能越大。
質量
質量
從同一高度滾下
是為保證小球到達
平面的速度相同。
讓______鋼球A，先后從斜面______高度滾下，觀察鋼球將木塊推動的距離。
同一
不同
結論：
物體的動能與物體的__________有關，
______越大，物體的動能越大。
運動速度
速度
實驗步驟：
（2）探究動能大小與速度的關系
實驗結論
物體的動能與物體的質量和速度有關。質量相同時，速度越大的物體具有的動能越大。速度相同時，質量越大的物體具有的動能越大。
用物理學的術語解釋，為什么要對機動車的行駛速度進行限制？為什么在同樣的道路上，不同車型的限制車速不同？
機動車的行駛速度越大，動能就越大，越不容易剎車，所以要對車輛的速度加以限制，以免發生交通事故。
不同車型的車， 速度相同，質量越大，動能越大，越不容易剎車，所以大型客車的限制速度比小型客車更小。
想想議議
一些物體的動能
物體 動能/J 物體 動能/J
拋出去的籃球 約30 跑百米的運動員 約3×103
行走的牛 約60 飛行的步槍子彈 約5×103
從10 m高處落下的磚塊 約2. 5×103 行駛的小轎車 約2×105
對比行走的牛和飛行的子彈的動能，
可見：物體的速度對動能的影響更大。
物體的質量和它的速度都能影響物體的動能。請你研究小資料的數據，能不能看出：質量和速度相比，哪個對物體動能的影響更大？
1.勢能：包括重力勢能和彈性勢能
2.重力勢能：物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能。
03 勢能
勢能大小可能與質量和高度有關
猜想：
改變鋼球質量，從同一高度由靜止開始滾下
①研究重力勢能大小可能與質量有關
高度一定，質量越大，重力勢能越大。
結論：
實驗：影響重力勢能大小的因素
②研究勢能大小可能與高度有關
同一鋼球質量，從不同高度由靜止開始滾下
質量一定，高度越高，重力勢能越大。
結論：
實驗結論
物體的重力勢能與物體的質量和它所在位置的高度有關。質量相同時，越高的物體具有的重力勢能越大。高度相同時，質量越大的物體具有的重力勢能越大。
彈性形變越大，彈性勢能越大
如：射箭時弓的形變越大，箭射得越遠，彈性勢能越大。
3.彈性勢能：物體由于彈性形變而具有的能量。
1.下列關于能量的敘述，不正確的是（ ）
A、彎弓射箭，弓具有能量
B、高空墜物傷人，墜物具有能量
C、風吹船行，風具有能量
D、激流沖走巨石，激流沒有能量，巨石具有能量
D
2．小明乘坐如圖所示勻速轉動的“摩天輪”，正在向最低點運動，對此過程，下列說法正確的是（　　）
A．小明的重力勢能保持不變
B．小明的動能保持不變
C．小明的機械能不變
D．小明的機械能增加
B
3.現代農業利用噴藥無人機噴灑農藥，安全又高效。如圖所示，噴藥無人機在農田上方沿水平方向勻速飛行，同時均勻噴灑農藥。此過程中，噴藥無人機的（ ）
A．升力大于重力
B．空氣阻力和重力是一對平衡力
C．動能減小、重力勢能減小
D．動能不變、重力勢能減小
C
物體由于彈性形變而具有的能量
動能和勢能
勢能
影響因素：
能量
動能
物體由于運動而具有的能
重力勢能
物體能夠對外做功
彈性勢能
物體由于被舉高而具有的能量
影響因素：
影響因素：
質量、速度
質量、高度
彈性形變

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