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第十一章：機械功和機械能
11.4認識動能和勢能
滬粵版 新課
新課導入
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小鳥為什么會有如此巨大的威力？
新課導入
一、什么是能
物體能夠對別的物體做功，我們就說這個物體具有能量或能。單位：焦（J）
以上物體都能夠對外做功或具備做功的本領
二、認識動能
1.動能：物體由于運動而具有的能，叫做動能
一切運動的物體都具有動能
二、什么是動能
一、提出問題：動能的大小與那些因素有關
二、猜想：動能的大小與那些因素有關？并說明猜想的依據？
動能可能與
速度
物體的質量
有關
二、什么是動能
設計實驗：
（1）如何探究動能的大小與速度有關？
控制質量不變（同一小車），改變速度
如何改變速度？
實驗器材：小車、斜面、鉤碼、木塊
讓同一小車從斜面的不同高度由靜止開始滑下
（2）如何研究動能與質量的關系？
將質量不同的小車從斜面的同一高度由靜止開始滑下（控制速度相同 ，控制變量法）
結論：動能的影響因素:物體的速度越大，質量越大，具有的動能就越多。
1、（2023年湖南郴州）小明通過下面的實驗，研究“動能的大小與物體運動的速度有關”的問題。質量相同的小球，從斜面上不同高度處自由滾下，小球到達水平面時的速度是__________的。（選填“相同”或“不同”）。
（1）實驗1將小球從斜面頂端自由滾下（圖甲），觀察到木塊被撞出了一段距離。
（2）實驗2將小球從斜面中間自由滾下（圖甲乙），觀察到木塊被撞出的距離比實驗1的距離__________（選填“短”、“長”或“相等”）由上述實驗現象，我們可以得出結論；同一物體，__________，動能越大。
2、灑水車在馬路上勻速前進并不停地灑水，它的動能是否變化？為什么？
不同
短
速度越大
速度不變，質量變小，動能變小
課堂練習
二、認識動能
3.某段道路的標示牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過100km/h ；大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過 80km/h 。請利用物理知識解釋，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，對不同車型設定不一樣的最高行駛速度？
速度越大，動能越大。限制機動車的最高
行駛速度才能保證機動車行駛的安全性
鋼鐵俠為什么要穿上厚重的盔甲和綠巨人戰斗？
三、認識勢能
① 一個 20 克的麻將從 20 樓飛下可致人骨折
② 一塊西瓜皮從 25 樓拋下擊中頭部可致人死亡
③ 一個空易拉罐從 25 樓拋下可致人死亡
為什么小小的物品能夠把人擊傷？落物具有能量嗎？為什么？
重力勢能：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。
彈性勢能：物體由于發生彈性形變而具有的能叫彈性勢能。
重力勢能和彈性勢能統稱為勢能。
1、重力勢能與彈性勢能
三、認識勢能
三、認識勢能
（1）探究重力勢能大小的影響因素
實驗器材：重錘、木樁、沙堆
結論：物體的質量越大，位置越高，具有的重力勢能就越多。質量相等的物體，高度越高，重力勢能越大。
高度相同時，物體的質量越大，重力勢能越大。
2.重力勢能
3、彈性勢能
分析：彈簧壓得越緊，放松時它做的功越多，表示它的彈性勢能越大。
彈性勢能的影響因素: 物體彈性材料越強，形變越大
具有的彈性勢能就越多。
課堂練習
1.下列物體具有什么形式的機械能：
（1）水平行駛的汽車：___________
（2）正在爬坡的汽車：___________
（3）山頂上的石頭：___________
（4）山頂上滾下的石頭：___________
（5）天花板上的吊燈： ___________
（6）天花板上搖擺的吊燈：___________
（7）拉長的橡皮筋：___________
（8）下落的雨滴：___________
動能
動能和重力勢能
重力勢能
動能和重力勢能
重力勢能
動能和重力勢能
動能和重力勢能
彈性勢能
2、 （2023年甘肅金昌）東南海域水質改善，給了中華白海豚一個溫馨的家。如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A. 海豚躍出海面減速上升過程，動能不變
B. 海豚躍起到最高點時，重力勢能最大
C. 海豚從高處落回海面過程，重力勢能不變
D. 海豚在海面下加速下潛過程，動能變小
B
3、（2023年吉林）高山滑雪運動員沿雪道加速下滑過程中，運動員 動能______，以滑雪板為參照物，運動員的鞋是______的。
4、(2023年河南） 踢毽子是一項常見的健身運動，如圖為一同學踢毽子的情景，毽子在向上運動的過程中，下列關于毽子的說法正確的是（　　）
A. 重力勢能減小 B. 運動狀態改變
C. 受到慣性作用 D. 在最高點時受力平衡
靜止
增大
B
四、機械能
動能和勢能統稱為機械能
機械能
勢能
重力勢能
彈性勢能
與速度和質量有關
與被舉高度和質量有關
與形變大小和彈性材料有關
動能
機械能
五、機械能的轉化
演示實驗：滾擺實驗
結論：動能和勢能之間可以相互轉化；有摩擦等阻力時，在動能和勢能之間相互轉化中，機械能減小。
思考下面的問題
（1）分析滾擺在最高點和最低點時動能和勢能的大小
(2)滾擺從最高點到最低點，重力勢能減小，這部分能量到何處去了？動能增大，這部分能量從何處而來？
（3）觀察滾擺每次上升的高度相同嗎，為什么？
A
O
O/
B
當擺球從A點向下擺動時，它的速度越來越快，它的動能逐漸______，勢能逐漸_______。
當擺球到達最低點O時，它的動能最_____，勢能最_____，此過程中是擺球的勢能逐漸轉變成____能。
增大
減小
小
大
動
演示實驗：單擺實驗
A
O
O/
B
擺球向OO/的右側運動，隨著高度的上升，它的速度越來越_____，動能逐漸轉變成_____能，
當擺球到達最高處B時，它的動能為_____，勢能最______
慢
勢
零
大
動能和勢能的轉化
演示實驗：太空單擺實驗
生活中機械能的轉化的事例
滑雪
人造衛星的動勢能的轉化
機械能
勢能
重力勢能
彈性勢能
與速度和質量有關
與被舉高度和質量有關
與形變大小和彈性材料有關
動能
課堂訓練
1.（2023年黑龍江齊齊哈爾）人造地球衛星沿橢圓軌道繞地球運行，如圖所示，離地球最近的一點叫近地點，最遠的一點叫遠地點。已知衛星在運行過程中機械能保持不變，當衛星從遠地點向近地點運動過程中，勢能________，速度___________。（均選填“增大”或“減小”）
減小
增大
課堂訓練
2、（2023年浙江溫州）利用頻閃照相技術，拍攝擊出的羽毛球在相同時間間隔的位置如圖所示。則從①→②過程中，羽毛球（ ）
A．重力變小，速度變大
B．重力變小，速度變小
C．重力不變，速度變大
D．重力不變，速度變小
C
課堂訓練
3、（2023四川重慶A卷）2023年5月10日，天舟六號貨運飛船搭乘火箭飛向中國空間站，如圖所示，一起加速升空的過程中，以火箭為參照物，飛船是______（選填“靜止”或“運動”）的，飛船的機械能______（選填“增大”“減小”或“不變”）。
靜止
增大
4．（2023年四川成都）2023年5月10日在文昌航天發射場，搭載“天舟六號”貨運飛船的長征七號遙七運載火箭發射升空，如圖所示。在火箭加速升空過程中，下列說法正確的是（　　）
A．“天舟六號”貨運飛船的重力勢能增大
B．“天舟六號”貨運飛船的動能保持不變
C．“天舟六號”貨運飛船的機械能不變
D．“天舟六號”貨運飛船的動能轉化為重力勢能
A
5、如圖所示，這是張怡寧在乒乓球比賽中，高拋發球時的情景。不計空氣阻力，請你回答下列問題：
（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的能量是如何轉化的？其機械能如何變化？
（2）乒乓球運動到最高點時，是否處于平衡狀態？請說明理由。
答：（1）在乒乓球上升的過程中，乒乓球的動能轉化為重力勢能，機械能不變。
（2）乒乓球運動到最高點時，處于非平衡狀態，因為此時乒乓球只受重力作用，所以處于非平衡狀態。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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