滬粵版九年級(jí)物理 11.4 認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能（學(xué)習(xí)、上課課件）

11.4認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能第十一章機(jī)械功與機(jī)械能逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2能量動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能的轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)能量知1－講1如圖1所示，發(fā)生形變的跳板、被拉開的弓、升高的重錘、流動(dòng)的水，都能對(duì)其他物體做功。知1－講我們?nèi)绾蚊枋鑫矬w能夠?qū)ν庾龉Φ倪@種能力呢？1.定義一個(gè)物體能夠?qū)e的物體做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量或能。2.

能量和功的關(guān)系能量大小可以通過(guò)做功多少來(lái)體現(xiàn)。能夠做的功越多，表明物體具有的能量越大。3.

單位能的單位就是功的單位，國(guó)際單位是J(焦耳)。知1－講方法點(diǎn)撥轉(zhuǎn)換法理解能一個(gè)物體是否具有能量，具有能量的多少，是不能直接觀察或測(cè)量的。通過(guò)轉(zhuǎn)換法，我們利用物體能對(duì)外做功的多少來(lái)反映或測(cè)量物體具有能量的多少。知1－講深度理解具有能量的物體可以不在做功，甚至就沒有做功。例如，拉彎的弓具有能量，但手松開之前，弓沒有對(duì)箭做功。知1－練例1下列關(guān)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(fēng)吹船行，風(fēng)具有能量D.激流沖走巨石，激流沒有能量，巨石具有能量知1－練解題秘方：利用概念辨析法解答：判斷物體是否具有能量，關(guān)鍵是看物體能否對(duì)外做功。解析：弓對(duì)箭做功，墜落的物體對(duì)人做功，風(fēng)對(duì)船做功，激流對(duì)石頭做功,它們都能夠做功，都具有能量。答案：D知1－練1.

關(guān)于功和能的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是()A.物體具有的能越多，它做的功越多B.物體具有能就一定正在做功C.做功的物體一定具有能D.物體能夠做功的多少與它具有的能無(wú)關(guān)C知2－講知識(shí)點(diǎn)動(dòng)能21.定義物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能叫做動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。知2－講2.探究動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)(1)探究動(dòng)能大小和速度大小的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：如圖2所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)小球分別從斜面的不同高度由靜止開始滾下，撞擊置于水平面上的紙盒，觀察紙盒移動(dòng)距離的長(zhǎng)短。知2－講實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：由較高位置釋放的小球，推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離長(zhǎng)。分析論證：質(zhì)量相同的兩個(gè)小球分別從斜面的不同高度由靜止開始滾下，位置越高的小球到達(dá)水平面的速度越大，小球推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離越長(zhǎng)，表明小球的動(dòng)能越大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)的速度越大,它具有的動(dòng)能就越大。知2－講(2)探究動(dòng)能大小和質(zhì)量大小的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：如圖3所示，質(zhì)量不同的兩個(gè)小球分別從斜面的同一高度由靜止開始滾下，撞擊置于水平面上的紙盒，觀察紙盒移動(dòng)距離的長(zhǎng)短。知2－講實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：質(zhì)量較大的小球，推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離長(zhǎng)。分析論證：斜面上同一高度由靜止開始滾下的小球到達(dá)水平面的速度相同。質(zhì)量越大的小球推動(dòng)紙盒移動(dòng)的距離越長(zhǎng)，表明質(zhì)量越大的小球的動(dòng)能越大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：速度相同的物體,質(zhì)量越大,它具有的動(dòng)能就越大。知2－講總結(jié)：物體動(dòng)能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)，速度越大，質(zhì)量越大,物體的動(dòng)能越大。知2－講方法點(diǎn)撥控制變量法：選取質(zhì)量相等的小球，讓小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，從而控制小球撞擊紙盒的速度不同，即質(zhì)量相同時(shí)，改變速度進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)換法：通過(guò)紙盒移動(dòng)的距離來(lái)比較小球動(dòng)能的大小。知2－講易錯(cuò)提醒影響動(dòng)能的因素有質(zhì)量和速度，描述動(dòng)能和質(zhì)量(或速度)的關(guān)系時(shí)，注意控制變量的思想。例如，不能說(shuō)“質(zhì)量越大，動(dòng)能越大”，應(yīng)該說(shuō)“速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大”。知2－練[滁州模擬]如圖4是“探究物體的動(dòng)能跟物體的質(zhì)量、速度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖。例2解題秘方：對(duì)于以教材實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的探究題，必須綜合教材實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究的方法進(jìn)行分析思考。知2－練(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊B____________來(lái)判斷鋼球A動(dòng)能的大小，這種物理研究方法叫________(填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。解析：實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)比較木塊B移動(dòng)的距離來(lái)比較鋼球A動(dòng)能的大小，物理學(xué)上稱這種實(shí)驗(yàn)方法為轉(zhuǎn)換法。移動(dòng)的距離轉(zhuǎn)換法知2－練(2)在探究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí)，讓同一鋼球A分別從斜面的不同高度由靜止開始滾下，高度h越高，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的速度越____(填“大”或“小”)，木塊B被撞得越遠(yuǎn)。該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是_____________________________。大質(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大知2－練解析：鋼球A放置位置越高，鋼球A由靜止?jié)L動(dòng)到水平面的速度越大，將木塊B撞擊得越遠(yuǎn)，這表明動(dòng)能的大小與速度有關(guān)，質(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大。知2－練(3)為了探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，要選擇兩個(gè)質(zhì)量_______(填“相同”或“不同”)的鋼球，并讓它們分別從同一斜面的______(填“相同”或“不同”)高度處由靜止開始滾下。解析：在探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，需要控制速度不變，將質(zhì)量不同的鋼球從同一斜面的相同高度由靜止?jié)L下，滾到水平面的速度相同。不同相同知2－練2.[中考·濰坊]為探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)，利用斜槽、鋼球、木塊等器材在同一水平面上進(jìn)行探究活動(dòng)。鋼球從高為h的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的鋼球碰上木塊后，能將木塊撞出一段距離s，如圖所示。知2－練(1)實(shí)驗(yàn)中探究的“物體的動(dòng)能”是指______(填選項(xiàng)前的字母)。A.鋼球在斜面上的動(dòng)能B.鋼球撞擊木塊時(shí)的動(dòng)能C.木塊被撞擊后的動(dòng)能B知2－練(2)若水平面是光滑的，______(填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)木塊移動(dòng)的距離較短而不易進(jìn)行觀察和比較。對(duì)此請(qǐng)你寫出一條改進(jìn)措施：____________________。不能增大斜面的傾斜程度知3－講知識(shí)點(diǎn)勢(shì)能31.勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。(1)重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量。一切被舉高的物體都具有重力勢(shì)能。知3－講(2)彈性勢(shì)能：物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。一切發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能。對(duì)彈簧、橡皮筋等彈性物體而言，彈性形變?cè)酱?，物體的彈性勢(shì)能就越大。知3－講深度理解重力勢(shì)能是“被舉高”這個(gè)原因而產(chǎn)生的，一定不要把它理解成“被舉高的物體具有的能量叫重力勢(shì)能”。例如在空中飛行的飛機(jī)，不僅有重力勢(shì)能，還具有其他形式的能。知3－講2.探究重力勢(shì)能和質(zhì)量、高度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：(1)先讓同一個(gè)重物從不同的高度自由落下,打擊小木樁，觀察和比較小木樁被打入沙中的深度。(2)用質(zhì)量不同的重物分別從同一高度自由落下,打擊小木樁,觀察和比較小木樁被打入沙中的深度。知3－講實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)相同質(zhì)量的物體，從較高位置自由下落時(shí)，木樁陷入沙中深度大。(2)從相同高度自由下落，質(zhì)量較大的物體打擊木樁陷入沙中深度大。知3－講實(shí)驗(yàn)結(jié)論：(1)質(zhì)量相同時(shí)，高度越高，物體的重力勢(shì)能越大。(2)高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大?？偨Y(jié)：物體的重力勢(shì)能大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)，質(zhì)量越大、高度越大,具有的重力勢(shì)能就越大。知3－講易錯(cuò)提醒影響重力勢(shì)能的因素有質(zhì)量和高度，描述重力勢(shì)能和質(zhì)量或高度的關(guān)系時(shí)，需要質(zhì)量和高度全盤考慮。例如，不能說(shuō)“質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大”，應(yīng)該說(shuō)“高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大”。知3－練[蘭州期中]如圖6所示是“探究影響重力勢(shì)能大小因素”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。(容器中裝有沙子，A和B為實(shí)心鐵塊，A的質(zhì)量比B的質(zhì)量小)例3知3－練解題秘方：對(duì)于不同于教材實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)探究題，既要注意將其和教材中的探究實(shí)驗(yàn)相比較，基于試題和教材內(nèi)容的異同分析推理，還要注意運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究的基本方法。知3－練(1)由_______兩圖可探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，得出的關(guān)系是_____________________________________________。乙、丙在高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大知3－練解析：探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系，需控制物體釋放的高度相同，由圖知，乙、丙符合此條件。結(jié)論是當(dāng)高度一定時(shí)，質(zhì)量越大，物體的重力勢(shì)能越大。知3－練(2)由甲、丙兩圖_____(填“能”或“不能”)探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系，理由是________________________。不能沒有控制A、B的質(zhì)量相等知3－練解析：要探究重力勢(shì)能的大小與高度的關(guān)系，要控制物體的質(zhì)量相同，由甲、丙兩圖可知，A、B的質(zhì)量不相等，因此不能探究重力勢(shì)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系。知3－練(3)本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)________________________來(lái)判斷重力勢(shì)能大小的，這是物理探究過(guò)程中較常用的______法。桌腿在沙子中下陷的程度轉(zhuǎn)換解析：在此實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察桌腿陷入沙子中的深度來(lái)比較各鐵塊重力勢(shì)能的大小，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法。知3－練3.[北京順義區(qū)期中]在探究“物體的重力勢(shì)能與高度、質(zhì)量是否有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明準(zhǔn)備了四塊相同的花泥，兩個(gè)體積相同但質(zhì)量不同(m鋼＞

m玻)的小球。知3－練(1)如圖甲所示，將鋼球、玻璃球從距花泥h1高處由靜止釋放，砸在花泥上，砸出深淺不同的痕跡，由圖可知，實(shí)驗(yàn)的自變量是___________，控制不變的量是________________。小球的質(zhì)量小球釋放的高度知3－練(2)如圖乙所示，將鋼球分別從距花泥h1和h2(h1＞h2)高處由靜止釋放，砸在花泥上，砸出深淺不同的痕跡，據(jù)圖得出結(jié)論：當(dāng)______相同時(shí)，重力勢(shì)能與______有關(guān)。質(zhì)量高度知4－講知識(shí)點(diǎn)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化41.機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。一個(gè)物體可以同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能。例如，空中客機(jī)具有動(dòng)能和重力勢(shì)能；瀑布的水具有重力勢(shì)能和動(dòng)能。知4－講深度理解動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能是機(jī)械能的三種形式，分別起因于物體的運(yùn)動(dòng)、舉高和彈性形變。知4－講2．動(dòng)能和重力勢(shì)能的轉(zhuǎn)化如圖7所示，將擺球從A點(diǎn)靜止釋放，擺球在左右來(lái)回不斷地?cái)[動(dòng)，B位置是右側(cè)最高點(diǎn)。知4－講論證思考(1)擺球從A位置擺向O′

位置的過(guò)程中，什么能減小？什么能增加？什么能轉(zhuǎn)化為什么能？(2)擺球從O′位置擺向B位置的過(guò)程中，什么能轉(zhuǎn)化為什么能？知4－講論證結(jié)果(1)重力勢(shì)能減小，動(dòng)能增加，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。(2)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。知4－講總結(jié)：重力勢(shì)能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能也可以轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，即動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。知4－講3.動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化如圖8所示，讓小球從斜面滾下，撞擊彈簧片。小球在斜面和彈簧片之間來(lái)回滾動(dòng)。知4－講論證思考(1)如圖所示，從甲到乙的過(guò)程中，小球的動(dòng)能如何變化？彈簧片的彈性勢(shì)能如何變化？什么能轉(zhuǎn)化為什么能？(2)從乙到丙的過(guò)程中，彈簧片的彈性勢(shì)能如何變化？小球的動(dòng)能如何變化？什么能轉(zhuǎn)化為什么能？知4－講論證結(jié)果(1)小球的動(dòng)能減小，彈簧片的彈性勢(shì)能增大，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能。(2)彈簧片的彈性勢(shì)能減小，小球的動(dòng)能增大，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。知4－講總結(jié)：動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，即動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。知4－講關(guān)聯(lián)思考小球的動(dòng)能和彈簧片的彈性勢(shì)能間相互轉(zhuǎn)化是通過(guò)什么來(lái)實(shí)現(xiàn)的？關(guān)聯(lián)結(jié)果動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，通過(guò)物體間力的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，運(yùn)動(dòng)的小球?qū)椈善淖饔昧κ箯椈善蛐巫兌哂袕椥詣?shì)能，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能；形變的彈簧片對(duì)小球的作用力使小球因運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。知4－講知識(shí)拓展：機(jī)械能與其他形式的能之間也可以相互轉(zhuǎn)化。水力發(fā)電是水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。知4－練[中考·南通]下列四個(gè)情境中，屬于動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是(

)A.拉弓放箭

B.踩板下滑

C.秋千上擺

D.彈簧拉車?yán)?知4－練解題秘方：能量轉(zhuǎn)化方向由減少的那種能量轉(zhuǎn)化為增加的那種能量。解析：拉弓放箭的過(guò)程是將弓的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能；踩板下滑的過(guò)程是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；秋千上擺的過(guò)程是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能；彈簧拉車的過(guò)程是彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為車的動(dòng)能。答案：C知4－練4.[中考·安徽]如圖，在射箭比賽中，運(yùn)動(dòng)員釋放弓弦將箭射出，弓弦的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為箭的______能。動(dòng)知5－講知識(shí)點(diǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)51.探究機(jī)械能轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)觀察現(xiàn)象：高空落地從地面多次反彈皮球的頻閃照片(如圖9)。游樂場(chǎng)蕩秋千的場(chǎng)景(如圖10)。知5－講描述現(xiàn)象：皮球從地面彈起的高度越來(lái)越小。秋千蕩起的高度也是越來(lái)越小。知5－講論證思考皮球從地面彈起的高度越來(lái)越小，秋千蕩起的高度也是越來(lái)越小。這些現(xiàn)象說(shuō)明動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化有什么特點(diǎn)？論證結(jié)果皮球和秋千在最高點(diǎn)時(shí)，只有重力勢(shì)能。高度越來(lái)越小，表明機(jī)械能越來(lái)越小，即動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能總量逐漸減小。知5－講實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生活中動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能總量會(huì)逐漸減小。知5－講關(guān)聯(lián)思考(1)動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化時(shí)，什么原因?qū)е聶C(jī)械能總量減??？(2)機(jī)械能轉(zhuǎn)化過(guò)程中，由于阻力，機(jī)械能總量會(huì)減小。假如沒有阻力，機(jī)械能總量應(yīng)有什么特點(diǎn)？知5－講關(guān)聯(lián)結(jié)果(1)皮球落地彈起、秋千往復(fù)蕩起的過(guò)程，克服阻力做功，導(dǎo)致機(jī)械能逐漸減小。(2)阻力越小，機(jī)械能總量的減小就越慢，如果沒有阻力，機(jī)械能總量就保持不變(理想化推理)。知5－講2.機(jī)械能轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)(1)如果沒有阻力作用，動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化時(shí)，盡管動(dòng)能和勢(shì)能的大小會(huì)變化，但機(jī)械能總和保持不變，即機(jī)械能守恒。(2)生產(chǎn)、生活中，由于各種阻力的存在，動(dòng)能和勢(shì)能轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能總和往往會(huì)逐漸減小，即機(jī)械能不守恒。知5－練[合肥二模]如圖11所示，在一根細(xì)繩一端拴一個(gè)小球，繩子的另一端固定在懸掛點(diǎn)O上，做成一個(gè)單擺。拉動(dòng)小球到A處，松手后使它擺動(dòng)起來(lái)，B點(diǎn)為擺動(dòng)過(guò)程中的最低點(diǎn)，C為右側(cè)最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，例5知5－練則小球在擺動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.小球運(yùn)動(dòng)到最低處B時(shí)的動(dòng)能最小B.小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.小球運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的最高點(diǎn)C比A點(diǎn)的位置高D.小球在擺動(dòng)過(guò)程的任一位置機(jī)械能守恒知5－練解題秘方：不計(jì)空氣阻力，動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，機(jī)械能守恒。知5－練解析：小球運(yùn)動(dòng)到最低處B時(shí)，速度最大，動(dòng)能最大，故A錯(cuò)誤；小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，速度減小、高度增加，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，故B錯(cuò)誤；不計(jì)空氣阻力，小球的機(jī)械能守恒，小球運(yùn)動(dòng)到右側(cè)的最高點(diǎn)C與A點(diǎn)的位置等高，故C錯(cuò)誤；不計(jì)空氣阻力，小球在擺動(dòng)過(guò)程中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，小球在任一位置的機(jī)械能都守恒，故D正確。答案：D知5－練5.[中考·南充]體育課上小唐同學(xué)進(jìn)行傳接排球訓(xùn)練，他將球斜向上拋出，球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。a、b、c、d為軌跡上的點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)高度相同，不計(jì)空氣阻力，則球在a點(diǎn)的機(jī)械能______(填“大于”“小于”或“等于”)d點(diǎn)的機(jī)械能；球在a、b、c、d四點(diǎn)中_____點(diǎn)的重力勢(shì)能最大。等于b知5－練[中考·蘭州]如圖12所示，小球從左側(cè)斜面的P點(diǎn)由靜止釋放，在右側(cè)斜面上能到達(dá)的最高位置是Q點(diǎn)，M、N是小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先后通過(guò)的兩個(gè)等高點(diǎn)，例6知5－練下列關(guān)于該過(guò)程的說(shuō)法中正確的