九年級(jí)·物理·滬粵版·全一冊(cè)導(dǎo)學(xué)案課堂同步導(dǎo)學(xué)第十一章機(jī)械功與機(jī)械能11.4認(rèn)識(shí)動(dòng)能和勢(shì)能合作探究分層作業(yè)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

1.說(shuō)出什么是能量，記住能量的單位。2.能說(shuō)出什么是彈性勢(shì)能及其影響的因素。3.重點(diǎn):說(shuō)出什么是動(dòng)能，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)。說(shuō)出什么是重力勢(shì)能，探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)。根據(jù)現(xiàn)象，指出動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化及機(jī)械能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化。4.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究和合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、敢于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神。

1.預(yù)習(xí)時(shí)，應(yīng)先結(jié)合生活實(shí)例，體驗(yàn)動(dòng)能和勢(shì)能的存在及能量之間的相互轉(zhuǎn)化。2.按照科學(xué)探究的要素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，親歷實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。3.在探究、討論、交流過(guò)程中培養(yǎng)合作、團(tuán)隊(duì)精神。

能量

1.概念:物體

能夠

對(duì)外做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量。

2.大小:一個(gè)物體

能夠做的功

越多，表示這個(gè)物體的能量越大。

3.單位:能量單位，與功的相同，也是

焦耳

。

能夠

能夠做的功

焦耳

能量概念的理解(1)具有能量的依據(jù):能夠做功，不是做了功。例如，舉高的重錘能夠把鐵樁打入地面深處(能夠做功)，具有某種能量；重錘把鐵樁打入泥土深處后(做功后)，由于不能再做功，反而沒(méi)有該種能量。(2)具有能量的多少:能夠做功的多少，不是做功的多少。例如，拉緊的弓弦雖然沒(méi)有做功，但是可以把箭射得很遠(yuǎn)，即能夠做比較多的功，所以具有的能量很多；把箭射出的弓弦做功很多，但是由于不能夠再做功，所以具有的能量反而減少。

動(dòng)能

4.概念:物體由于

運(yùn)動(dòng)

而具有的能，叫做動(dòng)能。

5.大小影響因素(1)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)

運(yùn)動(dòng)的速度

(2)運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，

質(zhì)量

越大，它的動(dòng)能越大。

也就是說(shuō)，動(dòng)能大小與物體的

質(zhì)量

、

運(yùn)動(dòng)的速度

大小有關(guān)，隨之增大而增大。

質(zhì)量

質(zhì)量

運(yùn)動(dòng)的速度

(1)質(zhì)量增加的物體:掃地車(chē)。(2)質(zhì)量減少的物體:灑水車(chē)、噴藥飛機(jī)?！剀疤崾尽べ|(zhì)量會(huì)改變的物體動(dòng)能大小與物體質(zhì)量有關(guān)，對(duì)于同一個(gè)物體，質(zhì)量一般不變，但是也有改變的物體。

勢(shì)能

6.重力勢(shì)能(1)概念:

高處

物體所具有的能，叫做重力勢(shì)能。

(2)大小影響因素:物體的

質(zhì)量

越大、位置越

高

，具有的重力勢(shì)能越大。

高處

質(zhì)量

高

7.彈性勢(shì)能(1)概念:物體由于

發(fā)生彈性形變

而具有的能，叫做彈性勢(shì)能。

(2)大小影響因素:同一物體，它的

彈性形變

越大，它具有的彈性勢(shì)能越大。

8.勢(shì)能:

重力勢(shì)能

和

彈性勢(shì)能

是常見(jiàn)的兩種勢(shì)能。

發(fā)生彈性形變

彈性形變

重力勢(shì)能

彈性勢(shì)能

機(jī)械能

9.機(jī)械能的概念:

動(dòng)能

、

重力勢(shì)能

、

彈性勢(shì)能

統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。

10.一個(gè)物體的機(jī)械能:把一個(gè)物體具有的

動(dòng)

能和

勢(shì)

能加在一起，得到這個(gè)物體的機(jī)械能。

動(dòng)能

重力勢(shì)能

彈性勢(shì)能

動(dòng)

勢(shì)

一個(gè)物體具有機(jī)械能的種類(lèi)(1)一個(gè)物體可以只具有一種機(jī)械能，比如陽(yáng)臺(tái)的花盆。(2)一個(gè)物體可以同時(shí)具有兩種機(jī)械能，比如下落的蘋(píng)果，具有動(dòng)能和重力勢(shì)能。(3)一個(gè)物體可以同時(shí)具有三種機(jī)械能，比如騎馬射箭時(shí)拉緊的弓弦。

機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和守恒

·導(dǎo)學(xué)建議·為了能夠從轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)將動(dòng)能和勢(shì)能聯(lián)系起來(lái)，可以讓學(xué)生分析、討論生活現(xiàn)象，如蕩秋千、蹦極、打籃球等過(guò)程中物體高度、速度的變化，進(jìn)而討論動(dòng)能和勢(shì)能的變化情況，引出動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化規(guī)律。11.機(jī)械能的轉(zhuǎn)化:動(dòng)能和勢(shì)能

可以

(選填“可以”或“不可以”)相互轉(zhuǎn)化。

12.機(jī)械能的守恒:如果只有

動(dòng)

能和

勢(shì)

能的相互轉(zhuǎn)化，盡管它們大小會(huì)變化，但機(jī)械能的總和

不變

，或者說(shuō)，機(jī)械能是守恒的。

可以

動(dòng)

勢(shì)

不變

探究動(dòng)能大小的影響因素·導(dǎo)學(xué)建議·這個(gè)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)一步認(rèn)識(shí)勢(shì)能的基礎(chǔ)，可以引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，增加他們的實(shí)踐體驗(yàn)。

1.探究目的:探究動(dòng)能大小的影響因素。2.實(shí)驗(yàn)器材:鋼球、木塊、斜面等。3.實(shí)驗(yàn)方法:(1)轉(zhuǎn)換法:把鋼球動(dòng)能的大小通過(guò)

木塊

被撞后

移動(dòng)的距離

來(lái)反映。

(2)控制變量法:①在探究鋼球動(dòng)能大小與速度關(guān)系時(shí)，控制鋼球的

質(zhì)量

不變，改變鋼球下落的

高度

，從而改變鋼球滑到水平面時(shí)的

速度

；

木塊

移動(dòng)的距離

質(zhì)量

高度

速度

②在探究鋼球動(dòng)能大小與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，控制鋼球

下落的高度

不變，從而控制鋼球滑到水平面時(shí)的

速度

相同，改變鋼球的

質(zhì)量

。

下落的高度

速度

質(zhì)量

4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程:(1)如圖甲、乙，取兩個(gè)質(zhì)量不同的鋼球，從同一高度由靜止滑下，質(zhì)量越大的物體，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越

遠(yuǎn)

，動(dòng)能越

大

。

(2)如圖甲、丙，取同一個(gè)鋼球，在不同高度由靜止滑下，下滑的位置越高，到達(dá)水平面時(shí)的速度越

大

，推動(dòng)木塊移動(dòng)的距離越

遠(yuǎn)

，動(dòng)能越

大

。

遠(yuǎn)

大

大

遠(yuǎn)

大

5.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)能也越

大

。

6.實(shí)驗(yàn)評(píng)估:實(shí)驗(yàn)中所選水平面不能太光滑，否則木塊被撞后滑行的距離可能過(guò)大，而從實(shí)驗(yàn)器材上滑落。無(wú)法準(zhǔn)確判斷鋼球具有動(dòng)能的大小。大

大

分析動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程1.探究過(guò)程:把小球拉到A點(diǎn)靜止釋放，觀察小球的擺動(dòng)。(1)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，速度變

大

，高度變

低

，所以動(dòng)能變

大

，重力勢(shì)能變

小

；

重力勢(shì)

能轉(zhuǎn)化為

動(dòng)

能。

(2)從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度變

小

，高度變

高

，所以動(dòng)能變

小

，重力勢(shì)能變

大

；

動(dòng)

能轉(zhuǎn)化為

重力勢(shì)

能。

2.結(jié)論:

動(dòng)

能和

勢(shì)

能可以相互轉(zhuǎn)化。

大

低

大

小

重力勢(shì)

動(dòng)

小

高

小

大

動(dòng)

重力勢(shì)

動(dòng)

勢(shì)

根據(jù)機(jī)械能守恒分析動(dòng)能和勢(shì)能的變化1.分析過(guò)程:如圖，人造衛(wèi)星在大氣層外繞地球運(yùn)行，它的繞行軌道是橢圓的，在繞行時(shí)，離地球最近的點(diǎn)，叫近地點(diǎn)，離地球最遠(yuǎn)的點(diǎn)，叫遠(yuǎn)地點(diǎn)。(1)由于大氣層外沒(méi)有空氣，所以衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受空氣阻力，只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，機(jī)械能

守恒

(選填“守恒”或“不守恒”)。

(2)衛(wèi)星從遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到近地點(diǎn)時(shí)，高度變

小

，重力勢(shì)能變

小

；由于機(jī)械能守恒，動(dòng)能變

大

。

(3)衛(wèi)星從近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，高度變

大

，重力勢(shì)能變

大

；由于機(jī)械能守恒，動(dòng)能變

小

。

守恒

小

小

大

大

大

小

課標(biāo)要求知道動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明機(jī)械能和其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化作業(yè)用時(shí)建議用時(shí):15min，實(shí)際用時(shí)

min

答錯(cuò)題題序

1下列加點(diǎn)的物體中，具有彈性勢(shì)能的是

(

A

)A.弓．開(kāi)如滿(mǎn)月B.箭．去似流星C.云．來(lái)云又往D.蜻．蜓．立桿頭2如圖所示，靜止的疊石給人以危險(xiǎn)的感覺(jué)，原因是疊石具有較大的

(

A

)A.重力勢(shì)能B.內(nèi)能C.動(dòng)能D.彈性勢(shì)能AA3關(guān)于能量的概念，下列說(shuō)法中正確的是

(

D

)A.懸掛著的物體，由于沒(méi)有做功，所以沒(méi)有能量B.速度相同的物體，其動(dòng)能一定相同C.同一高度的物體，其重力勢(shì)能一定相同D.繃緊的弓能射出去箭，所以具有能D4如圖所示的四種情景中，屬于重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的是

(

B

)B5高空拋物現(xiàn)象被稱(chēng)為“懸在城市上空的痛”。據(jù)報(bào)道:一個(gè)30g的雞蛋從18樓拋下來(lái)就可以砸破行人的頭骨，從25樓拋下可使人當(dāng)場(chǎng)死亡。由此可知，雞蛋的重力勢(shì)能與

高度

有關(guān)，雞蛋下落過(guò)程中是將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為

動(dòng)能

。

高度

動(dòng)能

A.鉛球由a→b時(shí)，動(dòng)能逐漸增大B.鉛球在b點(diǎn)的機(jī)械能大于a點(diǎn)的機(jī)械能C.鉛球由b→c時(shí)，機(jī)械能逐漸減小D.鉛球在c點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能最大6如圖所示，鉛球從出手到將要落地的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(不計(jì)空氣阻力)

(

D

)D

7體積相等的實(shí)心銅球和木球，以相同大小的速度運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)能分別表示為Ek銅和Ek木。比較銅球和木球的動(dòng)能大小，則

(

B

)A.Ek銅＜Ek木B.Ek銅＞Ek木C.Ek銅＝Ek木D.無(wú)法判斷B8學(xué)校迎新晚會(huì)上，彩色氣球伴隨歡慶的樂(lè)曲勻速上升，在此過(guò)程中，氣球的

(

C

)A.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，機(jī)械能不變B.動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，機(jī)械能增大C.動(dòng)能不變，勢(shì)能增大，機(jī)械能增大D.動(dòng)能不變，勢(shì)能不變，機(jī)械能不變C9圖示是探究“物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。讓同一小球兩次分別從同一滑軌的不同高度A處和B處自由滾下，撞擊處于水平面上同一位置的紙盒，則:(1)此實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察什么來(lái)比較小球的動(dòng)能大??？答:

紙盒被推出去的距離的遠(yuǎn)近

；因此，從

A

處滾下的小球到達(dá)平面上動(dòng)能較大。

(2)已知同一小球從A、B處滾到平面上的速度分別為vA、vB，且vA大于vB。由此可知小球的動(dòng)能大小與它的

速度

有關(guān)。

紙盒被推出去的距離的遠(yuǎn)近

A

速度

10在學(xué)習(xí)勢(shì)能知識(shí)時(shí)，小宇同學(xué)猜想物體的重力勢(shì)能的大小可能與以下三個(gè)因素有關(guān):①物體所處的高度，②物體的質(zhì)量大小，③物體所處的地理位置。為了證明自己的猜想，小宇首先決定對(duì)因素①進(jìn)行驗(yàn)證。他把橡皮泥平鋪在水平面上，讓同一個(gè)小球從不同高度自由下落，記錄結(jié)果如表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)小球離橡膠泥的