《113動(dòng)能和勢(shì)能》學(xué)案

《11.3動(dòng)能和勢(shì)能》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道能量和動(dòng)能的概念；2.知道什么是重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能；3.理解影響物體動(dòng)能大小的因素；4.理解影響物體重力勢(shì)能大小的因素；5.知道影響彈性勢(shì)能大小的因素；6.會(huì)利用機(jī)械能概念分析生活中的現(xiàn)象?！菊n堂合作探究】新課引入：能量1.定義：。2.單位：。一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大能做功但不一定做功能量的不同形式1.動(dòng)能（1）定義：。請(qǐng)大家舉出生活中利用動(dòng)能的例子。探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)實(shí)驗(yàn)方法：①控制變量法：質(zhì)量一定，質(zhì)量一定，②轉(zhuǎn)化法：小球動(dòng)能的大小不能直接顯示,可以通過木塊被撞擊后移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來反映,木塊被推得越遠(yuǎn),說明鋼球?qū)δ緣K做的功越多,鋼球的動(dòng)能越說明小球的動(dòng)能越大。③實(shí)驗(yàn)步驟：探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系讓的鋼球，先后從高度滾下，觀察鋼球推動(dòng)木塊的距離。結(jié)論：物體的動(dòng)能與物體的有關(guān)，越大，物體的動(dòng)能越大。探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系讓鋼球A，先后從斜面高度滾下，觀察鋼球?qū)⒛緣K推動(dòng)的距離。結(jié)論：物體的動(dòng)能與物體的有關(guān)，越大，物體的動(dòng)能越大。運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量越大，速度越大，動(dòng)能就越大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的越大，它的動(dòng)能大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量，它的動(dòng)能也大。學(xué)以致用：用物理學(xué)的術(shù)語解釋，為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的行駛速度進(jìn)行限制？為什么在同樣的道路上，不同車型的限制車速不同？勢(shì)能重力勢(shì)能：?jiǎn)栴}：物體具有的重力勢(shì)能的多少跟什么因素有關(guān)呢？（2）重力勢(shì)能大小影響因素的探究猜想：重力勢(shì)能的大小跟物體被舉高度和物體質(zhì)量有關(guān)。探究方法：控制變量法、對(duì)比法、轉(zhuǎn)換法：。實(shí)驗(yàn)步驟：如圖所示：讓同一重物從不同的高度降落砸在小桌子上;讓質(zhì)量不同的重物從相同的高度降落砸在小桌子上;觀察桌子腿陷入沙中的深度,來比較重物重力勢(shì)能的大小。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：彈性勢(shì)能：?jiǎn)栴}：影響彈性勢(shì)能的因素有哪些？（4）彈性勢(shì)能大小影響因素：一切發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能。彈性勢(shì)能的大小與彈性物體的彈性以及形變的程度有關(guān)；同一物體，彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能越大?！菊n堂檢測(cè)】1.（2020福建）疫情期間，某快遞公司用無人機(jī)進(jìn)行無接觸配送包裹。無人機(jī)攜帶包裹勻速上升時(shí)，包裹的（）A．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加B．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變D．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少2.（2020樂山）2020年6月17日15時(shí)19分，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將高分九號(hào)03星送入預(yù)定軌道，發(fā)射獲得圓滿成功。在運(yùn)載火箭加速升空的過程中，下列說法正確的是（）A．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小 B．動(dòng)能不變，勢(shì)能增大C．動(dòng)能增大，勢(shì)能增大 D．動(dòng)能減小，勢(shì)能增大3.一輛轎車和一輛貨車在平直的公路上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么可以判定（）A.轎車的動(dòng)能一定比貨車大B.貨車的動(dòng)能一定比轎車大C.轎車的動(dòng)能一定和貨車相等D.轎車的動(dòng)能可能比貨車大4.如圖所示，小明在玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是（）。A．重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能增大B．重力勢(shì)能增大，彈性勢(shì)能增大C．重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能減小D．重力勢(shì)能增大，彈性勢(shì)能減小5.小宇用如圖所示的裝置探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn).(1)實(shí)驗(yàn)中小球動(dòng)能的大小是通過觀察比較反映出來的，這里用到了物理學(xué)研究問題的一種（填“直接測(cè)量”、“放大”或“轉(zhuǎn)換”）方法.(2)為了探究動(dòng)能的大小與物體運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系，應(yīng)選用兩個(gè)圖來分析，并由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是.(3)分析乙、丙兩圖，得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是；(4)小宇要探究重力勢(shì)能與物體的高度的關(guān)系他要選用上述圖，具體的操作方法是讓小球從（填“相同”或“不同”）的高度由靜止?jié)L下.【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】一、單選題立定跳遠(yuǎn)是初中、高中、大學(xué)每年體質(zhì)測(cè)試的必測(cè)項(xiàng)目，圖為學(xué)生立定跳遠(yuǎn)時(shí)的動(dòng)作分解，關(guān)于學(xué)生的重力勢(shì)能的變化，下列說法正確的是(????)A.一直增大 B.一直減小 C.先減小后增大 D.先增大后減小質(zhì)量較小的鴿子與質(zhì)量較大的大雁在空中飛行。如果它們的動(dòng)能相等，那么(????)A.大雁比鴿子飛得快 B.鴿子比大雁飛得快

C.大雁比鴿子飛得高 D.鴿子比大雁飛得高“反向蹦極”是一項(xiàng)比蹦極更刺激的運(yùn)動(dòng)．如圖所示，彈性輕繩的上端固定在O點(diǎn)，拉長后將下端固定在體驗(yàn)者的身上，并與固定在地面上的扣環(huán)相連．打開扣環(huán)，人從A點(diǎn)由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發(fā)射”，經(jīng)上升到最高位置C點(diǎn)，在B點(diǎn)時(shí)速度最大．對(duì)此過程，下列描述正確的是(????)A.人從A到C的過程中，重力勢(shì)能增大，動(dòng)能一直減小

B.人從A到B的過程中，動(dòng)能增大，重力勢(shì)能減小

C.人在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大

D.彈性繩的彈性勢(shì)能在B點(diǎn)時(shí)最大下列動(dòng)物飛行過程中，如果它們的飛行高度相同，重力勢(shì)能最大的是(????)A.麻雀 B.鴿子 C.烏鴉 D.老鷹現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用噴藥無人機(jī)噴灑農(nóng)藥，安全又高效。如圖所示，噴藥無人機(jī)在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行，同時(shí)均勻噴灑農(nóng)藥，此過程中，噴藥無人機(jī)的(????)A.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能減小

B.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能不變

C.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能減小

D.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能不變

如圖所示是高速公路的交速標(biāo)志牌，下列說法錯(cuò)誤的是(????)A.對(duì)機(jī)動(dòng)車設(shè)定限制速度，可以限制它的動(dòng)能

B.速度相同時(shí)，機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大

C.當(dāng)圖中三種車輛都以最高限速行駛，小汽車的動(dòng)能最大

D.對(duì)機(jī)動(dòng)車限定最高行駛速度，是因?yàn)橘|(zhì)量相同時(shí)，速度越大動(dòng)能越大

二、實(shí)驗(yàn)探究題如圖所示為“探究物體動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的裝置示意圖。(1)目的：該實(shí)驗(yàn)所探究的是

(選填“鋼球A”或“木塊B”)的動(dòng)能。(2)原理：運(yùn)動(dòng)的鋼球A碰上木塊B后，能將B撞出一段距離s。在同樣的水平面上，B被撞得越遠(yuǎn)，A對(duì)B做的功就越多，A的動(dòng)能就越大，通過B被撞的遠(yuǎn)近來反映A動(dòng)能大小的方法在物理學(xué)中屬于

(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。(3)步驟：

?①讓同一鋼球A分別從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)速度越

，木塊B被撞得越遠(yuǎn);?②改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從

(選填“同一”或“不同”)高度由靜止開始滾下，質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB撞得越遠(yuǎn)。(4)結(jié)論：通過多次實(shí)驗(yàn)表明，質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能

。沈仔細(xì)同學(xué)在研究“影響重力勢(shì)能大小的因素”時(shí)，提出了如下猜想：

猜想一：重力勢(shì)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)；

猜想二：重力勢(shì)能的大小可能與物體所在的高度有關(guān)；

猜想三：重力勢(shì)能的大小可能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。

他為了驗(yàn)證猜想，準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：花泥(易產(chǎn)生塑性形變)若干塊，刻度尺一把，

體積相同、質(zhì)量為m的小球3個(gè)和質(zhì)量為2m的小球一個(gè)。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲、乙所示。

為驗(yàn)證猜想，他首先讓質(zhì)量分別為m、2m的小球A、B從距花泥表面高H處由靜止下落，測(cè)得A、B小球陷入花泥的深度為?1和?2，如圖甲所示；然后讓質(zhì)量為m的小球C從距花泥表面高3H處由靜止下落，質(zhì)量為m的小球D從距花泥表面高3H的光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì)).測(cè)得C、D小球陷入花泥的深度均為?3，且?1<?2<?3.請(qǐng)你完成下列內(nèi)容：

(1)本實(shí)驗(yàn)中，小球的重力勢(shì)能大小是通過______來反映的；

(2)分析圖甲所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得出結(jié)論：當(dāng)物體的______、______相同時(shí)，______越大，重力勢(shì)能越大；

(3)分析圖乙所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng)的路徑不同，但陷入花泥的深度相同，由此可知物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑______(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)參考答案【課堂檢測(cè)】見課件【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1.【答案】D【解析】略

2.B【解析】質(zhì)量較小的鴿子與質(zhì)量較大的大雁在空中飛行，如果它們動(dòng)能相等，則質(zhì)量較大的大雁速度較小，質(zhì)量較小的鴿子速度較大，即鴿子比大雁飛得快，故B正確，A錯(cuò)誤；

物體動(dòng)能大小與高度無關(guān)，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

3.C【解析】略

4.D【解析】略

5.A【解析】無人機(jī)在農(nóng)田上空的某一高度水平勻速飛行，同時(shí)均勻噴灑農(nóng)藥，飛機(jī)的速度和高度均不變，但質(zhì)量變小，所以無人機(jī)的動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小，

故A正確，BCD錯(cuò)誤。

故選A。

6.C【解析】AD、物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，同一輛汽車的質(zhì)量不變，速度越大，其動(dòng)能越大，所以對(duì)機(jī)動(dòng)車設(shè)定限制速度，可以限制它的動(dòng)能，故AD正確；

B、動(dòng)能與質(zhì)量和速度都有關(guān)，速度相同時(shí)，機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大，故B正確；

C、動(dòng)能與質(zhì)量和速度都有關(guān)系，小汽車的最高限速大，但質(zhì)量小，而質(zhì)量的具體大小關(guān)系不確定，所以動(dòng)能大小不確定，故C錯(cuò)誤。

故選：C。

(1)明確交通標(biāo)志牌的含義；

(2)影響動(dòng)能的影響因素是物體的質(zhì)量和物體運(yùn)動(dòng)的速度。

此題考查了動(dòng)能的影響因素，是一道聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用題，體現(xiàn)了物理來源于生活，服務(wù)于社會(huì)的基本理念。

7.(1)鋼球A

(2)轉(zhuǎn)換法

(3)?①大

?②同一

(4)越大

【解析】略

8.【答案】(1)小球陷入花泥中的深度；

(2)高度；運(yùn)動(dòng)路徑；質(zhì)量；

(3)無關(guān)；

(4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)路徑、質(zhì)量都相同時(shí)，所在的高度越高，重力勢(shì)能越大。

【解析】解：

(1)本實(shí)驗(yàn)中，小球的重力勢(shì)能大小是通過小球陷入花泥中的深度來反映；

(2)圖甲中，比較A、B兩球，下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑都相同，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)B球陷入花泥深度更大，由此可得出結(jié)論：當(dāng)物體的高度、運(yùn)動(dòng)路徑相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大；

(3)圖乙中，比較C、D兩球，兩球的質(zhì)量相同，下落高度也相同，兩球的運(yùn)動(dòng)路徑不同