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(共28張PPT)
第十章 功與機械能
動能和勢能
第3節
01
通過觀察分析生產生活中實例知道動能和勢能。
02
通過實驗探究了解動能和勢能大小的影響因素。
03
能用動能和勢能解釋相關的現象。
流動的空氣、高處的樁錘和張開的弓有什么共同特點？
物體能對其他的物體做功越多，物體所具有的能量就越大。
知識點
一
能量
1.物理學中，如果一個物體___________________，我們就說這個物體具有能量，簡稱___。
2.不同物體能夠對其他物體做功的多少不一樣，說明了什么？
能夠對其他物體做功
能
射出的子彈、運動的球、流動的空氣等物體能否對外做功，如果能對外做功請分析這些物體能做功的共同原因？
你認為動能的大小可能跟哪些因素有關？說出你的猜想。
動能大小與速度的大小和質量大小有關。
速度越大動能越大，質量越大動能越大。
知識點
二
動能
1.物體由于_____而具有的能量叫做動能。
運動
探究動能的大小與哪些因素有關
(1)實驗方法
①控制變量法：控制質量相同，探究動能大小與速度的關系；控制速度相同，探究動能大小與質量的關系。
②轉換法：通過鋼球將木塊推動距離的遠近來反映鋼球動能的大小。
(2)實驗過程
①將木塊放在水平面上，讓鋼球由靜止開始沿斜面向下運動。
②比較木塊分別被從不同高度處滾下的同一鋼球撞擊后運動的距離。
典例
③比較木塊分別被從同一高度處滾下的木球、鋼球撞擊后運動的距離。
(3)實驗結論
物體的動能與物體的_____和_____有關。質量相同時，速度_____的物體具有的動能_____。速度相同時，質量_____的物體具有的動能_____。
質量
速度
越大
越大
越大
越大
(2024·張掖階段練習)如圖所示，在“研究物體動能與哪些因素有關”的實驗中，將A、B、C三小球先后從同一裝置的hA、hB、hC高處由靜止滾下( mA＝mBhB)推動紙盒運動一段距離后靜止。
(1)實驗中通過觀察_______________比較動能的大??；
(2)因探究的因素較多，所以該探究實驗用到實驗方法中的_________法；
紙盒被推動距離
控制變量
(3)分析比較實驗甲與實驗乙可得出結論是：_______________________________ _________。要探究另一個影響因素應該選擇_______兩次實驗；
(4)為了使得質量不同的兩個小球到水平面的初速度相同，實驗中采用讓他們從斜面_____(選填“相同”或“不同”)高
質量相同的物體，運動速度越大，
相同
度由靜止滾下；從圖中可以看出，A、B、C三個小球剛到達水平面時，___球的動能最大；
(5)若水平面是光滑的，_____(選填“能”或“不能”)達到探究目的。
動能越大
不能
甲、丙
C
舉高的杠鈴、棚架上的南瓜、高處流下的瀑布等物體是否能對外做功，如果能對外做功請分析這些物體能做功的共同原因？
知識點
三
重力勢能
1.定義：物體由于高度位置所具有的能叫重力勢能。
2.實驗：探究重力勢能的大小跟哪些因素有關
(1)實驗過程
①同一重物從不同高度自由下落沖擊小方桌，比較小方桌下陷的深度，進而推斷重物具有的重力勢能與重物所在高度的關系。
②從同一高度自由下落的兩個不同質量的重物沖擊小方桌，比較小方桌下陷的深度，進而推斷重物具有的重力勢能與重物的質量的關系。
(2)實驗結論
物體的重力勢能與___________和它所在___________有關。質量相同時，_____的物體具有的重力勢能_____。高度相同時，_________的物體具有的重力勢能_____。
物體的質量
位置的高度
越高
越大
質量越大
越大
知識點
四
彈性勢能
人們將________、________這類能統稱為勢能。動能、勢能等______的單位與__的單位____。在國際單位制中，功的單位是__，用符號__表示，能的單位也是__，用符號__表示。
重力勢能
彈性勢能
各種能
功
相同
焦
J
焦
J
(2024·北京延慶區期末)小明利用實驗小桌、裝有細砂的容器、質量不同的物體A、B和C，探究重力勢能的大小與哪些因素有關。如圖所示，將物體從高處(圖中水平虛線處)由靜止釋放，物體自由下落撞擊小桌后立即與小桌一起向下運動。觀察各
次實驗中桌腿陷入細砂中的深度情況，便可知物體釋放前的重力勢能大小的關系。已知實驗中三個物體的質量關系為mA(1)比較_______兩次的實驗結果可知，物體的重力勢能與物體被舉高的高度有關；
(2)比較甲、丙、丁三次的實驗結果可知，______相同的物體，質量越大，它的重力勢能越大；
(3)設乙實驗中物體A釋放前的重力勢能為
EA，丁實驗中物體C釋放前的重力勢能為EC，
則EA__(選填“>”“<”或“＝”)EC。
甲、乙
高度
<
1.(2023·臨沂蒙陰縣開學考)體育課上，李華同學讓鉛球和足球在跑道上以相同的速度滾動，則(　　)
A.鉛球的動能大 B.足球的動能大
C.鉛球、足球的動能一樣大 D.無法比較
A
2.(2024·菏澤曹縣期末)如圖所示，貨架上放著甲、乙、丙、丁四個體積相同的實心球，其中甲和乙為鐵球，丙和丁為銅球(已知ρ銅>ρ鐵)。則四個球中勢能最大的是(　　)
A.甲球
B.丙球
C.丁球
D.無法比較
D
3.(2023·內江期末)如圖所示，用同樣大小的力作用在甲、乙兩根完全相同的彈簧上，則關于它們彈性勢能的大小關系，下列說法中正確的是(　　)
A.甲彈簧的彈性勢能大
B.乙彈簧的彈性勢能大
C.兩彈簧的彈性勢能一樣大
D.以上三種情況均有可能
C
能量
動能
勢能
重力勢能
彈性勢能
所處高度
速度
彈性形變大小
質量
質量
解析　(1)比較甲、乙兩次實驗，物體的質量相等，下落時的高度不同，桌腿陷入細砂中的深度不同，說明重力勢能與物體被舉高的高度有關。
(2)比較甲、丙、丁三次實驗，物體下落時的高度相同，質量不同。質量越大，桌腿陷入細砂中的深度越深，它的重力勢能越大。
(3)被物體A撞擊后的小桌陷入細砂的深度小于被物體C撞擊后的小桌陷入細砂的
深度，說明物體A釋放前的重力勢能EA小于物體C釋放前的重力勢能EC，即EA解析　鉛球和足球在跑道上滾動的速度相同，但鉛球的質量大于足球的質量，所以鉛球的動能大，故選A。
解析　甲、乙、丙、丁四個體積相同的實心球，甲和乙為鐵球，則甲、乙的質量相同；丙和丁為銅球，則丙、丁的質量相同。因銅比鐵的密度大，丙、丁兩銅球的質量大于甲、乙兩鐵球。甲、乙的質量相同，圖中甲比乙的位置高，則甲的重力勢能大；丙球和丁球的質量相同，
丙球高度高，丙的重力勢能大；對比甲、丙兩球，甲的質量小于丙的質量，但是甲的高度大于丙的高度，故無法判斷甲、丙誰的重力勢能大，故選D。
解析　用同樣大小的力作用在甲、乙兩根完全相同的彈簧上，則甲、乙彈簧的形變程度相同，所以兩彈簧的彈性勢能一樣大，故選C。

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