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動能和勢能
第十一章 功和機械能
第3節
學習內容
三個概念，兩個影響因素
1、能量與做功的關系；
2、動能的概念及其影響因素；
3、勢能的概念及其影響因素。
能量
海浪對人做了功
弓弦對弓箭做了功
風對大樹做了功
高處的石頭能對地面做功
高處的石頭 能把地面　 砸陷
海浪　 能把人 沖走
拉開的弓弦 能把箭　 彈射開
物體 能夠對外 做功
具有能量
風　 能把大樹　 吹倒
物體能夠對外做功，表示這個物體具有能量。
定義：
一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。
單位：
焦耳（J）
（1）物體做功的過程就是能的轉化或轉移的過程。一個物體能夠做的功越多，表示這個物體所具有的能量越大。
（2）具有能量的物體不一定正在做功，將要做功或可以做功而現在沒有做功的物體也具有能量。
（3）功是一個過程量，能是一個狀態量。功是能量變化的量度。
特別提醒！
例題
下列關于能量的說法中正確的是（ ）
A. 做功的物體具有能量，不做功的物體沒有能量
B. 做功多的物體能量就多，做功少的物體能量就少
C. 能夠對外做功的物體具有能量，但不一定在做功
D. 能量多的物體所做的功一定就多
C
動能
物體由于運動而具有的能，叫做動能。
它們有什么共同特點？
思考：生活中還有哪些物體具有動能？
探究物體的動能跟哪些因素有關
猜想：
物體的動能大小跟什么因素有關呢？
提出問題：
猜想1：物體的動能大小可能與________________有關。
猜想2：物體的動能大小可能與________________有關。
運動的速度
物體的質量
物體的動能大小可能與多個因素有關，因此在探究過程中要使用：
控制變量法
……
實驗裝置：
設計實驗：
如何讓小球具有動能？
如何比較小球動能的大小？
這里使用了什么方法？
轉換法
實驗步驟：
1.讓鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下，鋼球運動到水平面時的快慢一樣嗎？哪次物體B被撞得遠？
2.改變鋼球的質量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，哪個鋼球把物體B撞得遠？
視頻
實驗現象：
實驗表明鋼球從高處滾下，高度h越高，鋼球運動到底部時越_____，物體B被撞得越遠。所以，質量相同時，鋼球的速度越大，動能越 ______。
快
大
實驗表明，速度相同時，質量越_____的鋼球能將物體B撞得越遠。所以，鋼球的速度相同時，質量越大，動能越 ______。
大
大
物體動能的大小跟速度、質量有關；
質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；
運動速度相同的物體，質量越大，它的動能越大。
實驗結論：
想想議議
為什么要對機動車的最高行駛速度進行限制？
為什么在同樣的道路上，對不同的車型設定不一樣的最高行駛速度？
解答
動能大小的決定因素是物體的質量和運動的速度，質量越大，速度越大，物體的動能就越大。當車輛的質量相等時，車輛的速度越大，動能越大，越不容易剎住車，所以要對車輛的速度加以限制，以免發生交通事故。當車輛的速度相等時，質量越大，動能也越大，所以大型客車、載貨汽車的限制速度比小型客車的小。
一些物體的動能
物體 動能/J
拋出去的籃球 約30
行走的牛 約60
從10m的高處落下的磚塊 約2.5×102
跑百米的運動員 約3×103
飛行的步槍子彈 約5×103
行駛的小汽車 約2×105
重力勢能
重力勢能
在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能，叫做重力勢能。
樓上的物品具有重力勢能，所以高空拋物很危險。
討論與交流：重力勢能的大小與什么因素有關呢？
探究重力勢能與哪些因素有關
猜想：
重力勢能的大小跟什么因素有關呢？
提出問題：
猜想1：重力勢能的大小可能與________________有關。
猜想2：重力勢能的大小可能與________________有關。
所處的高度
物體的質量
重力勢能的大小可能與多個因素有關，因此在探究過程中要使用：
控制變量法
……
實驗裝置：
1.將同一個砝碼拿到不同的高度讓其自由下落，撞擊小木桌，觀察每次小木桌下陷的深度。
實驗步驟：
V
2.將不同的砝碼拿到相同的高度讓其自由下落，撞擊小木桌，觀察每次小木桌下陷的深度。
實驗現象：
1.同一砝碼下落時的高度越_____，小木桌下陷的越_____。
2.從同一高度下落，質量大的砝碼比質量小的砝碼使小方桌下陷的更_____些。
高
深
深
實驗結論：
物體的質量越大，位置越高，它具有的重力勢能就越大。
水位高利于發電
進入工地要帶安全帽
彈性勢能
物體由于彈性形變而具有的能量我們叫做彈性勢能。
發生形變的網球拍具有彈性勢能。
探究彈性勢能與哪些因素有關
演示：拉開橡皮筋彈小紙團，如何將紙團彈得更遠呢？
物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大
小結
物體由于彈性形變而具有的能量
動能和勢能
勢能
影響因素：質量、速度
能量
動能
物體由于運動而具有的能
重力勢能
物體能夠對外做功，表示這個物體具有能量
彈性勢能
物體由于被舉高而具有的能量
影響因素：質量、高度
影響因素：彈性形變大小
例題
1. 請你判斷下列物體具有哪種形式的能量：
(1)在水平公路上行駛的汽車；
(2)懸掛在天花板上的吊燈；
(3)在空中飛行的飛機；
(4)被拉開的彈弓。
汽車在運動，具有動能；
吊燈在高處，具有重力勢能
具有重力勢能和動能
具有彈性勢能。
例題
2.籃球場上，運動員練習投籃，籃球劃過一條漂亮的弧線落入籃筐，球的軌跡如圖中虛線所示，從籃球出手到落入籃筐的過程中，籃球的重力勢能（ ）
A.一直增大
B.一直減小
C.先減小后增大
D.先增大后減小
D
例題
3.（中考 郴州）一架飛機在高空中水平勻速飛行，向災區投放救災物資。該飛機在此過程中 （　　）
A．動能不變
B．動能減小
C．重力勢能不變
D．重力勢能增大
B
例題
4．如圖所示，貨架上放著A、B、C、D四個體積相同的實心球，其中A和B為銅球，C和D為鐵球。則A與B相比________的勢能大，原因是_________________________________________，B與C相比，　 　
的勢能大，原因是　 。四個球中，勢能最小的是　 　球。（ρ銅＞ρ鐵）
A
A，B質量相同，A所處的高度要高一些
B
BC所處高度相同，B的質量大
D

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