1、第3節(jié) 動(dòng)能和勢(shì)能,【新課導(dǎo)思】 安赫爾瀑布是世界上最高的瀑布,從平頂高原奧揚(yáng)特普伊山的陡壁上直瀉而下,落差高達(dá)979m,氣勢(shì)雄偉。處在高山陡壁上的水蘊(yùn)含著巨大的能量,你知道是什么能量嗎?這種能量與什么因素有關(guān)?,【目標(biāo)導(dǎo)學(xué)】 1.能分析實(shí)例說出能量和功的關(guān)系,記住能的單位。 2.能說出動(dòng)能和勢(shì)能的概念,并解釋相關(guān)的現(xiàn)象。 3.能說出影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素。,【自主預(yù)習(xí)】 1.能量: (1)概念:物體能夠_,就說這個(gè)物體具有能 量。 (2)單位:_。 (3)能量與做功的關(guān)系:一個(gè)物體能夠做的功越_,表 示這個(gè)物體的能量越_。,對(duì)外做功,焦耳,多,大,2.動(dòng)能: (1)概念:物體由于_而具有的

2、能。 (2)影響動(dòng)能大小的因素 探究思路: a.探究動(dòng)能的大小跟物體速度的關(guān)系:保持物體的_ _不變,改變物體的_。 b.探究動(dòng)能的大小跟物體質(zhì)量的關(guān)系:保持物體的_ _不變,改變物體的_。,運(yùn)動(dòng),質(zhì),量,速度,速,度,質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)論: a.質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)速度越大,它的動(dòng)能越_。 b.運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能越_。,大,大,3.重力勢(shì)能: (1)概念:在地球表面附近,物體由于受到_并處在 _時(shí)所具有的能。,重力,一定高度,(2)影響重力勢(shì)能大小的因素 探究思路: a.探究重力勢(shì)能的大小跟物體高度的關(guān)系:保持物體的 _不變,改變物體的_。 b.探究重力勢(shì)能的大小跟物體質(zhì)量的關(guān)

3、系:保持物體的 _不變,改變物體的_。,質(zhì)量,高度,高度,質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)論: a.質(zhì)量相同時(shí),物體的高度越高,重力勢(shì)能越_。 b.高度相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,重力勢(shì)能越_。,大,大,4.彈性勢(shì)能: (1)概念:物體由于發(fā)生_而具有的能。 (2)影響因素:物體的_越大,它具有的彈性勢(shì) 能就越大。,彈性形變,彈性形變,知識(shí)點(diǎn)一 能量 1.快速射出的子彈能將物體射穿,被壓彎的跳板能將運(yùn)動(dòng)員彈起,打樁機(jī)上被舉高的重錘落下來可以把樁打進(jìn)地里。,運(yùn)動(dòng)的子彈能射穿水果,運(yùn)動(dòng)的子彈對(duì)水果_,被壓彎的跳板將運(yùn)動(dòng)員彈起,跳板對(duì)運(yùn)動(dòng)員_;被舉高的重錘落下來把樁打進(jìn)地里,重錘對(duì)樁_ _。(均選填“做功”或“不做功”)

4、參考答案:做功做功做功,2.一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?我們就說這個(gè)物體具有_ _。 參考答案:能量,3.一個(gè)物體具有的能量與它能夠?qū)ν庾龉Χ嗌俚年P(guān)系: _。 提示:運(yùn)動(dòng)速度越大的鉛球推動(dòng)木塊移動(dòng)距離越遠(yuǎn);鉛球被舉得越高,被砸沙坑凹陷越深;橡皮筋拉得越緊,小紙團(tuán)被彈得越遠(yuǎn)。這些都說明一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉?表示這個(gè)物體具有的能量越大。,參考答案:一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龅墓υ蕉?具有的能量越大,【示范題1】下列關(guān)于能的敘述中,正確的是() A.一個(gè)物體能夠做功,我們就說這個(gè)物體具有能 B.掛在樹枝上的蘋果,沒有做功,所以沒有能 C.一個(gè)物體已做過的功越多,說明這個(gè)物體具有的能越多 D.運(yùn)動(dòng)的物體具有能

5、,靜止的物體沒有能,【精講精析】一個(gè)物體能夠做功,我們就說這個(gè)物體具有能,A說法正確;掛在樹枝上的蘋果,雖然沒有做功,但具有做功的本領(lǐng),所以具有能,故B錯(cuò)誤;一個(gè)物體做的功的多少與這個(gè)物體具有的能沒有必然聯(lián)系,故C錯(cuò)誤;運(yùn)動(dòng)的物體具有做功的本領(lǐng)就具有能量,靜止的物體如高處的物體也具有做功的本領(lǐng),也能夠具有能量,故D錯(cuò)誤。故選A。,答案:A,【微點(diǎn)撥】 能量是描述一個(gè)物體做功本領(lǐng)的物理量,是一個(gè)狀態(tài)量。正在做功的物體一定具有能量,但具有能量的物體不一定在做功。,知識(shí)點(diǎn)二 探究物體的動(dòng)能與哪些因素有關(guān) 1.提出問題:物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)呢? 2.猜想與假設(shè):物體動(dòng)能的大小可能與物體的_ _

6、有關(guān)。 參考答案:質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度,3.設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn): 如圖所示,(1)讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下,比較鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的快慢,比較木塊B被撞得遠(yuǎn)近。 (2)改變鋼球的質(zhì)量,讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下,比較木塊B被撞得遠(yuǎn)近。,4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析:,(1)由1、2組數(shù)據(jù)知,_。 (2)由2、3組數(shù)據(jù)知,_。,提示:分析1、2兩組實(shí)驗(yàn),質(zhì)量相同的鋼球從不同高度滾下,在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度不同,在斜面上高度越大的運(yùn)動(dòng)的速度越大,將木塊推動(dòng)的距離越遠(yuǎn)。分析2、3兩組實(shí)驗(yàn),質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下,可以保證在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度相同,質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣K推動(dòng)的距離越遠(yuǎn)。,參考

7、答案:(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 (2)運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動(dòng)能越大,5.交流與討論 (1)實(shí)驗(yàn)中,如何使質(zhì)量相同的鋼球滾到水平面上具有不同的速度? 參考答案:讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止開始滾下。,(2)實(shí)驗(yàn)中,如何使質(zhì)量不同的鋼球滾到水平面上具有相同的速度? 參考答案:讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面的同一高度由靜止開始滾下。,(3)若木塊與水平面沒有摩擦,能夠得出結(jié)論嗎?為什么? 參考答案:不能。若水平面沒有摩擦,根據(jù)牛頓第一定律,鋼球和木塊將一直運(yùn)動(dòng)下去,沒有運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近之分,就不能達(dá)到以比較距離來比較動(dòng)能大小的目的。,(4)實(shí)驗(yàn)中是怎樣比較鋼球動(dòng)能大

8、小的?這是利用了哪種研究方法?實(shí)驗(yàn)中還利用了哪種研究方法? 參考答案:比較木塊被撞得遠(yuǎn)近轉(zhuǎn)換法控制變量法,【示范題2】(2017西寧中考)如圖所示是探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。,(1)該實(shí)驗(yàn)裝置要探究的是物體動(dòng)能的大小與物體_ _的關(guān)系(物體A、B質(zhì)量不變)。 (2)該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指物體_(選填“A”或“B”)的動(dòng)能。 (3)該實(shí)驗(yàn)物體動(dòng)能的大小是通過_來反映的。,(4)該實(shí)驗(yàn)物體的速度是指物體A從斜面上由靜止?jié)L下與物體B即將碰撞時(shí)的速度,它是通過_(選填“高度”或“質(zhì)量”)來改變的。 (5)實(shí)驗(yàn)表明,同一物體A從斜面高處滾下,高度越大,物體B被撞得越遠(yuǎn),

9、可得結(jié)論_。 (6)若要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系,則需不同質(zhì)量的物體從斜面_高度由靜止?jié)L下,并觀察記錄。,【精講精析】本題考查探究物體動(dòng)能大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。(1)動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度都有關(guān)系,因此探究“物體動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,要探究的是物體動(dòng)能的大小與物體質(zhì)量和速度的關(guān)系。在該實(shí)驗(yàn)中探究與速度的關(guān)系。,(2)該實(shí)驗(yàn)研究的主體是物體A,研究的是物體A動(dòng)能的大小與速度和質(zhì)量的關(guān)系。 (3)該實(shí)驗(yàn)中物體動(dòng)能的大小是通過B被撞距離的遠(yuǎn)近體現(xiàn)的,B被撞得越遠(yuǎn),說明物體的動(dòng)能越大,被撞得越近,說明物體的動(dòng)能越小,這里采用了轉(zhuǎn)換法的思想。,(4)該實(shí)驗(yàn)物體的速度是指物體A從斜

10、面上由靜止?jié)L下與物體B即將碰撞時(shí)A的速度,這個(gè)速度的大小是通過控制物體A在斜面上的高度改變的。 (5)同一物體A從斜面高處滾下,高度越大,物體B被撞得越遠(yuǎn),說明動(dòng)能越大,可得結(jié)論為:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),物體的速度越大,動(dòng)能越大。,(6)為了研究物體動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中多次讓不同質(zhì)量的物體從斜面同一高度上由靜止?jié)L下時(shí),控制了物體的速度相同。,答案:(1)速度(2)A (3)B被撞的距離大小(4)高度 (5)當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí),物體的速度越大,動(dòng)能越大 (6)相同,【微點(diǎn)撥】 (1)選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)要考慮被撞擊物體運(yùn)動(dòng)距離不能過短或者過長(zhǎng),以便比較前后幾次測(cè)量結(jié)果。 (2)規(guī)避易錯(cuò)點(diǎn): 小球從同

11、一高度滾下,不是控制高度不變,而是控制速度相同。,寫結(jié)論時(shí),“當(dāng)一定時(shí)”這個(gè)前提條件不能遺漏。 結(jié)論中應(yīng)寫“速度越大動(dòng)能越大”,而不能寫“動(dòng)能越大速度越大”。,知識(shí)點(diǎn)三 探究重力勢(shì)能與哪些因素有關(guān) 1.提出問題:物體重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)? 2.猜想與假設(shè):物體重力勢(shì)能的大小可能與物體的_有關(guān),也可能與_有關(guān)。 參考答案:質(zhì)量被舉高的高度,3.設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn):如圖所示:,(1)如圖甲、乙,乙圖中的鐵塊被舉得較高,木樁陷入沙坑的深度_。說明乙圖中的鐵塊具有的重力勢(shì)能_。 (2)如圖甲、丙,丙圖中鐵塊的質(zhì)量較大,木樁陷入沙坑的深度_。說明丙圖中的鐵塊具有的重力勢(shì)能_。,(1)提示:鐵塊被舉得

12、越高,具有的能量越大,木樁陷入沙坑的深度越深。 參考答案:較深較大 (2)提示:鐵塊的質(zhì)量越大,具有的能量越大,木樁陷入沙坑的深度越深。 參考答案:較深較大,4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:物體的質(zhì)量越_,位置越_ _,它具有的重力勢(shì)能就越大。 提示:同一鐵塊被舉得越高,能使木樁陷入越深;質(zhì)量不同的鐵塊從同一高度落下,質(zhì)量越大的鐵塊能使木樁陷入越深。故物體的質(zhì)量越大,位置越高,它具有的重力勢(shì)能越大。 參考答案:大高,5.交流與討論: 實(shí)驗(yàn)中是怎樣比較鐵塊具有的重力勢(shì)能大小的?這是利用了什么研究方法?實(shí)驗(yàn)中還利用了哪種研究方法? 參考答案:比較木樁陷入沙坑的深度轉(zhuǎn)換法控制變量法,【示范題3】(2017鄂爾多斯中考

13、)小夏同學(xué)在體育活動(dòng)中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā),并產(chǎn)生了如下猜想。 猜想一:物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān); 猜想二:物體的重力勢(shì)能與物體的下落高度有關(guān); 猜想三:物體的重力勢(shì)能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。,為此小夏設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn):用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙表面某高度處?kù)o止釋放,其中D球從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))。,(1)本實(shí)驗(yàn)中,采用的研究問題的方法是_ _。(寫出一種方法即可) (2)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢(shì)能大小是通過_ _來反映的。 (3)為驗(yàn)證猜想二,應(yīng)比較_(填實(shí)驗(yàn)序號(hào)),得到的結(jié)論是

14、:當(dāng)物質(zhì)的質(zhì)量相同時(shí),_ _。,(4)比較,得到的結(jié)論是_ _。,【精講精析】(1)影響重力勢(shì)能的因素有物體的質(zhì)量和 下落高度。實(shí)驗(yàn)中研究物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量 關(guān)系時(shí),需要保持下落高度和運(yùn)動(dòng)路徑相同,改變物體 質(zhì)量;研究物體重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系時(shí),需要保 持物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)路徑相同,改變下落高度;研究物體 重力勢(shì)能與運(yùn)動(dòng)路徑的關(guān)系時(shí),需要保持物體質(zhì)量和下 落高度相同,改變運(yùn)動(dòng)路徑,這種方法叫控制變量法。,(2)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢(shì)能大小是通過球陷入沙面 的深度來反映的。(3)比較A、B兩球,下落高度和運(yùn)動(dòng) 路徑相同,B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)B球陷入沙深度更 大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)下落高度一定時(shí),物體的質(zhì)量越 大,重力勢(shì)能越大。(4)比較兩球,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,發(fā)現(xiàn)兩球運(yùn)動(dòng),的路徑不同,但陷入沙深度相同,由此可得出結(jié)論:物體 的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。,答案:(1)控制變量法(2)鉛球陷入沙中的深度 (3)物體所處的高度越高,重力勢(shì)能越大 (4)物體的重力勢(shì)能與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān),【微點(diǎn)撥】 (1)重力勢(shì)能與物體所處的高度有關(guān),在沒有特別指明的情況下“高度”一般是指相對(duì)于地面而言的。 (2)一個(gè)物體可以同時(shí)具有動(dòng)能和勢(shì)能,也可以只具有動(dòng)能或勢(shì)能。,【教材圖片考點(diǎn)闡釋】 命題點(diǎn) 影響彈性勢(shì)能大小的因素、慣性及減小壓強(qiáng)的方法,如圖