動能、勢能、機械能 (2)

1、1 為什么在高速公路上要限制汽車的最大行為什么在高速公路上要限制汽車的最大行駛速度和裝載質(zhì)量駛速度和裝載質(zhì)量?2小明腳踩滑板從高處滑下公路上的限速牌1.觀察觀察:2.提出問題提出問題: 為什么在高速公路上要限制汽車的最大行駛速度為什么在高速公路上要限制汽車的最大行駛速度? 運動員腳踩滑板從高處滑下運動員腳踩滑板從高處滑下,為什么越來越快為什么越來越快?312.1 動能 勢能 機械能12.1 12.1 動能動能 勢能勢能 機械能機械能4運動著的錘子能將運動著的錘子能將釘子釘入木板中釘子釘入木板中圖片欣賞圖片欣賞5運動著的子彈射穿木板運動著的子彈射穿木板圖圖片片欣欣賞賞6運動著運動著的錘子能的錘子

2、能將釘子釘入木板將釘子釘入木板圖片說明：圖片說明：運動著運動著的物體具有的物體具有的本領(lǐng)。的本領(lǐng)。運動著運動著的子彈射穿木板的子彈射穿木板對另一個物體做功對另一個物體做功7能量定義：能量定義：一個物體一個物體能夠能夠?qū)α硪粋€物體對另一個物體做功，這個物體就具有能量。能量也簡做功，這個物體就具有能量。能量也簡稱為能稱為能。例：下面是幾位同學學習了能量概念后，對例：下面是幾位同學學習了能量概念后，對能量概念的理解，你贊同的說法是能量概念的理解，你贊同的說法是（）（）A.不做功的物體是沒有能量的不做功的物體是沒有能量的B.不能做功的物體是不具有能量的不能做功的物體是不具有能量的C.在空中飛行的子彈，

3、因為沒有對物體做功，在空中飛行的子彈，因為沒有對物體做功，所以不具有能量所以不具有能量D.具有能量的物體一定正在做功具有能量的物體一定正在做功B(“能夠能夠”若換成若換成 “正在正在”意思是否一樣意思是否一樣)8一.動能圖12-3運動著的錘子能將釘子打入木板中圖12-4運動著的子彈射穿雞蛋 如右圖所示如右圖所示, ,運動著的物體能對其他運動著的物體能對其他的物體做功的物體做功, ,我們就說它們具有能量我們就說它們具有能量. .這種這種由于運動而具有的能叫做由于運動而具有的能叫做動能動能. . 物體具有的能量越多物體具有的能量越多, ,它對其他物體做的功就可以越多它對其他物體做的功就可以越多.

4、.提出問題提出問題: :那么動能的大小與那些因素有關(guān)呢那么動能的大小與那些因素有關(guān)呢? ?91.1.探究動能的大小與那些因素有關(guān)探究動能的大小與那些因素有關(guān)（）猜想與假設(shè)（）猜想與假設(shè): :動能的大小可能與物體的速度有關(guān)動能的大小可能與物體的速度有關(guān)? ?動能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)動能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)? ?（2 2）. .制定計劃與設(shè)計實驗：制定計劃與設(shè)計實驗：物理科學方法：物理科學方法：第一步，先研究動能的大小與速度的關(guān)系，要保證運動第一步，先研究動能的大小與速度的關(guān)系，要保證運動物體的質(zhì)量不變物體的質(zhì)量不變第二步，研究動能的第二步，研究動能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，大小與質(zhì)量的關(guān)系

5、，要保證速度不變要保證速度不變控制變量法控制變量法10（）進行（）進行實驗實驗與收集證據(jù)：與收集證據(jù)：實際實際實驗實驗（）分析與論證：（）分析與論證：通過探究可以發(fā)現(xiàn)：通過探究可以發(fā)現(xiàn)： 運動物體的動能大小與物體的運動物體的動能大小與物體的速度速度和和質(zhì)量質(zhì)量有關(guān)，有關(guān)，物體的物體的速度速度越大，越大，質(zhì)量質(zhì)量越大，它具有的動能就越大越大，它具有的動能就越大信息信息: :質(zhì)量不同的小車從一個斜坡的同一高度釋質(zhì)量不同的小車從一個斜坡的同一高度釋放放, ,運動到水平面時速度的大小相等運動到水平面時速度的大小相等11生活中還有哪些例子能說明上述結(jié)生活中還有哪些例子能說明上述結(jié)論？論？ 想一想想一想1

6、2飛鳥能撞壞飛機嗎？飛鳥能撞壞飛機嗎？ 想一想想一想據(jù)概略統(tǒng)計，全世界每年大約發(fā)生據(jù)概略統(tǒng)計，全世界每年大約發(fā)生1 1萬次鳥撞萬次鳥撞飛機事件，國際航空聯(lián)合會已把鳥害升級為飛機事件，國際航空聯(lián)合會已把鳥害升級為“A”A”類類航空災難鳥撞飛機的次數(shù)也因地而異，其中澳大航空災難鳥撞飛機的次數(shù)也因地而異，其中澳大利亞利亞4.34.3次次/ /萬架次，法國機場為萬架次，法國機場為9.749.74次次/ /萬架次，萬架次，非洲、南歐為非洲、南歐為2020次以上次以上/ /萬架次萬架次 操場上飛來的足球可以用腳踢，而飛來的鉛球卻避之不及；操場上飛來的足球可以用腳踢，而飛來的鉛球卻避之不及；高速行駛的汽車在

7、車禍中造成的損害要更大一些；高速行駛的汽車在車禍中造成的損害要更大一些；“雷聲大雨點稀時雷聲大雨點稀時”的雨點落到臉上，會打得生疼，的雨點落到臉上，會打得生疼，而浴室中房頂上的水滴落到臉上時卻不會感到疼痛而浴室中房頂上的水滴落到臉上時卻不會感到疼痛131、勢能勢能 彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體具有的能具有的能重力勢能：被舉高的物體具有的能重力勢能：被舉高的物體具有的能觀察：觀察：卡片為什么會跳起來？卡片為什么會跳起來？14二彈性勢能二彈性勢能探究：卡片為什么會跳起來？探究：卡片為什么會跳起來？如圖所示制作一個卡片如圖所示制作一個卡片視頻視頻:松開手后會發(fā)現(xiàn)什么松開手

8、后會發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象現(xiàn)象？如果不將卡片壓平，放開手后又怎么樣呢？如果不將卡片壓平，放開手后又怎么樣呢？探究：探究：彈性勢能與那些因素有關(guān)？彈性勢能與那些因素有關(guān)？15 3 3、在一定限度內(nèi)，彈性勢能的大小與形變大小、在一定限度內(nèi)，彈性勢能的大小與形變大小有關(guān)，物體的有關(guān)，物體的形變越大，彈性勢能越大形變越大，彈性勢能越大 例如：（例如：（1）、彈弓上的橡皮筋形變越大，彈）、彈弓上的橡皮筋形變越大，彈性勢能就越大，性勢能就越大，“子彈子彈”就射得越遠就射得越遠（2）、）、彈簧形變越大，彈性勢能越大，小車彈簧形變越大，彈性勢能越大，小車被彈開的距離越遠被彈開的距離越遠（3）、發(fā)條上得越緊，彈性勢能越大

9、，種表）、發(fā)條上得越緊，彈性勢能越大，種表走得時間越長走得時間越長 (4)、商家的彈簧門，打的越開，、商家的彈簧門，打的越開，關(guān)閉的動作就越關(guān)閉的動作就越“迅猛迅猛”16棋子鋼鋸條171819三重力勢能三重力勢能發(fā)生彈性形變的物體能對其他的物體做功，它就具有發(fā)生彈性形變的物體能對其他的物體做功，它就具有彈性勢能；被舉高的物體同樣具有做功的本領(lǐng)，它也具有彈性勢能；被舉高的物體同樣具有做功的本領(lǐng)，它也具有勢能，這種勢能叫做勢能，這種勢能叫做重力勢能重力勢能探究重力勢能與那些因素有關(guān)？探究重力勢能與那些因素有關(guān)？模擬打樁模擬打樁：想一想：要想把樁打得深些，可以采取哪些方法？想一想：要想把樁打得深些，

10、可以采取哪些方法？猜想：猜想：樁被打得越深，說明重錘樁被打得越深，說明重錘做的功越多，重錘具有做的功越多，重錘具有的重力勢能就越的重力勢能就越多多 a、與物體質(zhì)量有關(guān)與物體質(zhì)量有關(guān) b、與物體所處高度有關(guān)與物體所處高度有關(guān) 20結(jié)論：物體重力勢能的大小與結(jié)論：物體重力勢能的大小與物體的質(zhì)量物體的質(zhì)量和和被舉被舉的高度的高度有關(guān)，有關(guān)，質(zhì)量質(zhì)量越大，越大，被舉的高度被舉的高度越大，物體越大，物體所具有的重力勢能就越大所具有的重力勢能就越大勢能勢能重力勢能重力勢能彈性勢能彈性勢能機械能機械能動能動能勢能勢能E=mghE=mgh21三、動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化三、動能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化 機械能：機

11、械能：動能與勢能的總和動能與勢能的總和 一個物體可以同時具有動能和勢能。一個物體可以同時具有動能和勢能。如起如起重機正在起吊中的重物；正在跳水中的運重機正在起吊中的重物；正在跳水中的運動員動員 動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化（書上填圖）（書上填圖）22四動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化四動能和勢能之間的相互轉(zhuǎn)化23/然后擺球從O/點B點運動時,它的速度越來越-,動能逐漸轉(zhuǎn)變成-能; 當擺球到達最高點時B時,它的動能為-,勢能最-1.使擺球偏離原來的位置（）到點當擺球從點向下擺動時，它的速度越來越大，動能逐漸-,勢能逐漸-;當擺球到達最低點時,它的動能最-,勢能最-,在此過程中,擺球的勢能

12、逐漸轉(zhuǎn)變成-能.分析單擺的能量轉(zhuǎn)化分析單擺的能量轉(zhuǎn)化24人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星 分析自動跳蛙分析自動跳蛙-能量的轉(zhuǎn)化能量的轉(zhuǎn)化25.汶川地震汶川地震26.探究探究:“拉弓射箭拉弓射箭”的的過程中能量的轉(zhuǎn)化情況？過程中能量的轉(zhuǎn)化情況？.探究滾擺在上下探究滾擺在上下滾動的過程中的滾動的過程中的能量轉(zhuǎn)化情況能量轉(zhuǎn)化情況?27.探究過山車的能量轉(zhuǎn)化情況？探究過山車的能量轉(zhuǎn)化情況？據(jù)據(jù)報報道道: 被譽為亞洲第被譽為亞洲第一的一的“神州號神州號”過過山車將于山車將于9月月29日日在北京市石景山游在北京市石景山游樂園正式運營樂園正式運營. “神神州號州號”過山車投資過山車投資5000多萬元多萬元,占地占地1萬多平

13、方米萬多平方米,軌道長軌道長888米米,最高時速最高時速80公里公里,最大接待能力最大接待能力為每小時為每小時1070人次人次. 28回轉(zhuǎn)小球回轉(zhuǎn)小球29.探究探究:撐桿跳高過程中的能量轉(zhuǎn)化情況撐桿跳高過程中的能量轉(zhuǎn)化情況?.探究探究:皮球落地后又彈起過程中的能量轉(zhuǎn)化情況皮球落地后又彈起過程中的能量轉(zhuǎn)化情況?30生活中更多的能量轉(zhuǎn)化事例生活中更多的能量轉(zhuǎn)化事例: :節(jié)能車站節(jié)能車站31彭勃彭勃郭晶晶郭晶晶32勞麗詩李婷勞麗詩李婷吳敏霞吳敏霞33 有兩個質(zhì)量不同的物體處于同一高度，哪有兩個質(zhì)量不同的物體處于同一高度，哪一個物體的重力勢能大？如果想使這兩個一個物體的重力勢能大？如果想使這兩個物體重

14、力勢能相等，可以采取哪些方法？物體重力勢能相等，可以采取哪些方法？ 一個玩具皮球在空中運動，機械能為一個玩具皮球在空中運動，機械能為35J,動能是動能是17J，重力勢能為多大？，重力勢能為多大？議一議：議一議：34 在水平地面上鋪一張白紙，將皮球表面涂在水平地面上鋪一張白紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同的高度處自由下落時，能黑，使其分別從不同的高度處自由下落時，能在紙上留下黑色圓斑在紙上留下黑色圓斑A、B，球從較高處落下的，球從較高處落下的是哪一個，你判斷的是哪一個，你判斷的依據(jù)依據(jù)是什么？是什么？AB351.潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電錢塘江觀潮錢塘江觀潮瀑布瀑布流水流水36海洋能資源海洋能資源 海洋

15、是一個巨大的能源寶庫，僅大洋中的波浪、海洋是一個巨大的能源寶庫，僅大洋中的波浪、潮汐、海流等動能和海洋溫度差、鹽度差能等的存儲潮汐、海流等動能和海洋溫度差、鹽度差能等的存儲量高達天文數(shù)字。量高達天文數(shù)字。海洋能包括溫度差能、波浪能、潮汐與潮流能、海洋能包括溫度差能、波浪能、潮汐與潮流能、海流能、鹽度差能、岸外風能、海洋生物能和海洋地海流能、鹽度差能、岸外風能、海洋生物能和海洋地熱能等熱能等8種。這些能量是蘊藏于海上、海中、海底的種。這些能量是蘊藏于海上、海中、海底的可再生能源，屬新能源范疇。所謂可再生能源，屬新能源范疇。所謂“可再生可再生”是指它是指它們可以不斷得到補充，永不會枯竭，不像煤、石

16、油等們可以不斷得到補充，永不會枯竭，不像煤、石油等非再生能源，儲量有限，開采一點就少一點。人們可非再生能源，儲量有限，開采一點就少一點。人們可以把這些海洋能以各種手段轉(zhuǎn)換成電能、機械能或其以把這些海洋能以各種手段轉(zhuǎn)換成電能、機械能或其他形式的能，供人類使用。海洋能絕大部分來源于太他形式的能，供人類使用。海洋能絕大部分來源于太陽輻射能，較小部分來源于天體陽輻射能，較小部分來源于天體(主要是月球、太陽主要是月球、太陽)與地球相對運動中的萬有引力。蘊藏于海水中的海洋與地球相對運動中的萬有引力。蘊藏于海水中的海洋能是十分巨大的，其理論儲量是目前全世界各國每年能是十分巨大的，其理論儲量是目前全世界各國每

17、年耗能量的幾百倍甚至幾千倍。耗能量的幾百倍甚至幾千倍。37 海洋能具有一些特點海洋能具有一些特點: 第一，它在海洋總水體中的蘊藏量巨大，而單位體積、第一，它在海洋總水體中的蘊藏量巨大，而單位體積、單位面積、單位長度所擁有的能量較小。第二，它具有可單位面積、單位長度所擁有的能量較小。第二，它具有可再生性。再生性。第三，海洋能有較穩(wěn)定與不穩(wěn)定能源之分。第三，海洋能有較穩(wěn)定與不穩(wěn)定能源之分。第四，海洋能屬于清潔能源第四，海洋能屬于清潔能源. 各種海洋能的蘊藏量是巨大的，據(jù)估計有各種海洋能的蘊藏量是巨大的，據(jù)估計有750多億千多億千瓦，其中波浪能瓦，其中波浪能700億千瓦，溫度差能億千瓦，溫度差能20

18、億千瓦，海流能億千瓦，海流能10億千瓦，鹽度差能億千瓦，鹽度差能10億千瓦億千瓦 ,法國計劃到本世紀末利用法國計劃到本世紀末利用潮汐能發(fā)電潮汐能發(fā)電350億千瓦時，英國準備修建一座億千瓦時，英國準備修建一座100萬千瓦的萬千瓦的波浪能發(fā)電站，美國要在東海岸建造波浪能發(fā)電站，美國要在東海岸建造500座海洋熱能發(fā)電座海洋熱能發(fā)電站。站。 38.航標燈航標燈海浪是由海面上的海浪是由海面上的風引起的，起伏的海浪風引起的，起伏的海浪沖擊渦輪機發(fā)電。航標沖擊渦輪機發(fā)電。航標的工作原理就是利用波的工作原理就是利用波浪上下垂直運動浪上下垂直運動,推動渦推動渦輪機發(fā)電輪機發(fā)電目前目前,各國多數(shù)是研各國多數(shù)是研制

19、用于航標燈、浮標等制用于航標燈、浮標等電源使用的小型波力發(fā)電源使用的小型波力發(fā)電機電機. 39例例1： 蕩秋千時，小伙伴將你推一把蕩秋千時，小伙伴將你推一把或者自己蹬一下，就可以不斷地或者自己蹬一下，就可以不斷地來回擺動許多次，每相鄰的兩次來回擺動許多次，每相鄰的兩次擺動的高度幾乎相等，但最終會擺動的高度幾乎相等，但最終會停下來。由此請你提出一個問題停下來。由此請你提出一個問題進行探究。進行探究。提出問題：提出問題：猜想：猜想：設(shè)計并進行實驗的步驟：設(shè)計并進行實驗的步驟：分析和論證的結(jié)論：分析和論證的結(jié)論：40例例（蘇州中考題）（蘇州中考題） 自行車下坡自行車下坡時，不瞪腳踏板速度也會越來越大，在此時，不瞪