1、第3节 动能和势能学习目标1.了解能量的初步概念及单位。2.知道什么是动能及影响动能大小的因素。3.知道什么是重力势能及影响重力势能大小的因素。4.了解什么是弹性势能及影响弹性势能大小的因素。5.能用动能和势能的相关知识解释一些简单现象。自主探究学点一:能量生活实例:(1)江河中的流水;(2)被压弯的弹簧;(3)高山上的大石头;(4)三楼阳台上的花盆;(5)被运动员拉弯的弓箭;(6)在路上高速行驶的汽车。提出问题:以上例子中的物体都能对外做功吗 ?都具有什么能量?归纳总结:1.物体能够对外做功,我们就说这个物体具有 。 2. 与
2、功的单位都是焦耳。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的 越大。 学点二:动能读一读:急流的河水能把石头冲走 ,流水能做功; 飞行的子弹能把木板打穿 ,飞行的子弹能做功;风吹动帆船航行,空气流动形成的风能做功。这些物体能做功,它们都具有能。它们的能量是由于物体运动才具有的。水由于流动、子弹由于飞行、空气由于流动而具有能。想一想:什么情况下物体具有动能 ?请判断下列物体中哪些物体具有动能:静坐的人、足球场上奔跑的运动员、炮膛中准备发射的炮弹、从飞机上投出的炸弹、被电风扇吹动的空气。探究实验:物体的动能跟哪些因素有关 ?设计实验:动能大小与速度的关系。钢球从滑槽上滚下
3、,在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后,能将木块撞出一段距离。探究 1:动能大小与速度的关系(1)控制不变的量是钢球的质量 m;(2)改变的量是钢球的速度,即钢球在滑槽上的释放位置的高度 h;(3)观察的量是木块被撞出的距离 s。次数 质量 m/kg 高度 h/cm 推动木块的距离 s/cm1 0.1 102 0.1 153 0.1 20探究 2:动能大小与质量的关系(1)控制不变的量是钢球的速度,即钢球在滑槽上的释放位置的高度 h;(2)改变的量是钢球的质量 m;(3)观察的量是木块被撞出的距离 s。次数 质量 m/kg 高度 h/cm 推动木块的距离 s/cm1 0.1 102 0.2 1
4、03 0.3 10归纳总结:质量相同的物体,运动的速度越 ,它的动能越大; 运动速度相同的物体,质量越 ,它的动能也越大。 学点三:重力势能提出问题:洪水的动能会产生危害 ,同时还会引发一些灾害,如山石滚落,山上的石头具有能吗?活动体验:请把铅球举起,再将铅球自由释放 ,然后说一说两种情况下的感受。引领认知:被举高的铅球使人感到危险 ,自由释放后落地,会把地面砸出一个坑,铅球做了功,说明高处的铅球具有能量。在地球表面附近,物体由于高度所具有的能,叫做重力势能。归纳总结:物体的重力势能的大小跟 和 &n
5、bsp; 有关。物体的 越大, 越大,它具有的重力势能越大。 学点四:弹性势能提出问题:不拉弹弓,弹弓能把纸团射出去吗 ?拉长的弹弓具有能吗?认知概念:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。知识应用:如何用弹弓将纸团射得更远 ?归纳总结:物体的弹性势能的大小跟物体的 有关。物体的 越大,它具有的弹性势能就越大。 课堂检测1.下列关于能量的叙述中不正确的是( )A.拉弯的弓能把箭射得很远, 弓具有能量B.高空坠物会砸伤人,坠物具有能量C.台风
6、把大树连根拔起,台风具有能量D.急流的河水将石头冲走,河水没有能量 ,石头具有能量2.如果汽车、摩托车与火车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是( )A.汽车、摩托车、火车B.火车、汽车、摩托车C.摩托车、汽车、火车D.汽车、火车、摩托车3.在花丛中,有一只蜜蜂和一只苍蝇正在进行飞行比赛,当它们动能一样大时,那么( )A.蜜蜂比苍蝇飞得快 B.蜜蜂比苍蝇飞得慢C.蜜蜂与苍蝇飞得一样快 D.无法比较4.据报道,一辆横穿铁路的拖拉机,因故障而停在铁路上了,此时从远处驶来一列火车,尽管司机及时采取紧急制动措施,但是缓慢行驶的火车还是将拖拉机撞“飞”了
7、。这是因为火车的( )A.动能很大 B.速度很大C.势能很大 D.功率很大5.如图所示的是某地的等高线图,数字表示海拔。若把同一物体分别放在 A、B、C 三点,则相对于海平面,物体在哪一点时的重力势能最大( )A.A 点 B.B 点C.C 点 D.在 A、B、C 点一样大6.下列加点的物体中,具有弹性势能的是( )A.弓开如满月 B.箭去似流星C.云来云又往 D.蜻蜓立竿头7.唐诗中有“黄河远上白云间” “不尽长江滚滚来”的诗句,从物理学的角度来看,前一句生动形象地表明黄河水储存着 能,后一句表明长江水具有 &nbs
8、p; 能。 8.在水平地面上铺一张纸,将皮球表面涂黑,使皮球分别从不同高度处自由下落,在纸上留下黑色圆斑 A、B,如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中 (选填“A”或“B”),由此可知重力势能大小与 有关。 9.如图所示是探究物体动能大小与物体的质量、速度关系的示意图。(1)在探究动能与速度关系时, 不变,让同一小球从 ( 选填“相同” 或“不同”) 的高度滚下,以不同的速度推动木块移动。 (2)在探究动能与质量关系时,要保持 相同,就
9、是让质量不同的小球从 滚下。 (3)物理研究方法有许多,本实验运用了两种方法:一是 法;二是转换法。就本题来说: 用 来表示小球动能大小的方法就是转换法。参考答案自主探究学点一:能量1.能量2.能量 能量学点二:动能大 大学点三:重力势能质量 高度 质量 高度学点四:弹性势能弹性形变 弹性形变课堂检测1.D 解析:弓对箭做了功,坠物下落时坠物的重力做了功,台风对大树做了功,故它们都具有能量,A、B、C 三项正确;河水对石头做了功,故河水具有能量 ,D 项错误。2.B 解析:三种车辆的速度相同,火车的质量最大,其次分
10、别是汽车和摩托车 ,所以它们的动能从大到小的排列顺序是火车、汽车和摩托车。3.B 解析:已知蜜蜂的质量比苍蝇的质量大,而它们的动能相等 ,所以蜜蜂的速度比苍蝇的速度小。4.A 解析:缓慢行驶的火车还是将拖拉机撞“飞”了,说明火车具有的能量很大,这里的能量主要指动能。5.A 解析:从等高线图可以看出,A 点高度为 800m,B 点高度为 400m,C 点高度为 200m,所以同一物体在 A 处时相对海平面具有的重力势能最大。6.A 解析:弓开如满月,说明弓发生了弹性形变,具有弹性势能,A 项正确;箭去似流星,说明箭是运动的,具有动能,B 项错误 ;云来云又往,说明云是运动的 ,具有动能,C 项错
11、误;蜻蜓立竿头,说明蜻蜓在高处,具有重力势能,D 项错误。7.答案:重力势 动解析:“黄河远上白云间”说明河水所处的地势较高,表明河水中储存着重力势能; “不尽长江滚滚来”说明长江水在不停地运动,表明长江水具有动能。8.答案:B 高度解析:从图中可以看出黑色圆斑 B 大,说明皮球和地面接触时形变程度大,转化的弹性势能大,弹性势能是由皮球的重力势能转化来的,由此可知重力势能大小与高度有关,高度越大,重力势能越大。9.答案:(1)质量 不同(2)速度 同一高度(3)控制变量 木块被小球推动的距离大小解析:本实验用到了控制变量法和转换法来探究问题 :(1)在探究动能与速度的关系时,要控制小球的质量不变,让小球从不同高度滚下,高度不同,小球到达水平面时速度也不同;(2)在探究动能与物体质量的关系时,要控制小球的速度相同,即小球应从同一高度滚下;(3)在比较小球动能大小时,观察木块被小球推动的距离,推得越远说明小球的动能越大。
