1、第十一章 机械功与机械能,11.4 认识动能和势能,导学设计,应用示例,第十一章 机械功与机械能,课堂小结,课堂反馈,导学设计,学点1 能量,11.4 认识动能和势能,11.4 认识动能和势能,问题1：从图(a)中可以看出，发生形变的跳板将运动员弹起，此时就说发生形变的跳板对运动员_，说明跳板具有_；图(c)中举高的重锤能够将铁桩打入土中，说明重锤能够对铁桩_，说明举高的重锤具有_；图(d)中流动的水能够推动水轮机转动，说明流动的水对水轮机_，流动的水具有_由此我们可以得出物体能够对别的物体 _，我们就说这个物体具有 _或_,做功,能量,做功,能量,做功,能量,做功,能量,能,11.4 认识动
2、能和势能,问题2：结合问题1的内容，我们可以概括出做功与能量的关系是：物体能够做功，我们就说物体具有_，物体能够做的功越多，具有的能量_，故我们可以通过做功的多少来衡量物体具有能量的 _,能量,越大,多少,学点2 动能的大小和哪些因素有关？,11.4 认识动能和势能,利用课本P15的图1122，P16的图1123，探究动能的大小跟哪些因素有关 猜想与假设 结合学点1的内容和生活经验我们知道，运动的物体能够做功，我们就说运动的物体具有_，由此我们可以猜想，运动物体具有的能量可能与 _和_有关,动能,物体的质量,物体运动的速度,11.4 认识动能和势能,设计与进行实验 (1)让小球分别从斜面上的A
3、处和B处滚下如图1143甲所示，观察到小球从A点滚下时到达底端的速度_(选填“大于”“小于”或“等于”)小球从B点滚下时到达底端的速度.(2)如图乙所示，让不同质量的小球从同一高度下滑，观察到不同质量的小球到达斜面底端的速度_(选填“相同”或“不同”)，由此说明，实验中我们可以通过控制小球在斜面上的高度来控制小球到达底端的_,大于,相同,速度,11.4 认识动能和势能,远,大,近,小,11.4 认识动能和势能,(2)从实验探究乙过程中，观察到质量大的小球从相同高度滚下时，将纸盒推动得_，说明对纸盒做的功多，小球具有的动能_；质量小的小球从相同的高度滚下时，将纸盒推动得_，说明小球对纸盒做的功少
4、，小球具有的动能_ 实验结论 物体的动能跟_和_有关，_越大，_越大，它具有的动能就越大.,远,大,近,小,质量,速度,质量,速度,11.4 认识动能和势能,拓宽延伸 (1)在实验探究的过程中，由于动能的大小不能够直接观察，故在判断动能的大小时是通过观察纸盒被小球撞击后滑行的_多少来衡量的，这种研究问题的方法称为_ (2)在探究动能的影响因素时，由于多个物理量来影响它们的大小，故在探究的过程中应先控制质量不变，来改变物体运动的速度，然后控制物体的速度不变，来改变物体的质量，这种研究问题的方法称为_,距离,转换法,控制变量法,11.4 认识动能和势能,实际应用根据实验探究的结论，试着与小组交流一
5、下，阐述出教材P16的想一想的答案.,答案列车 列车导致的后果会更严重，因为影响动能大小的因素有物体的质量和速度，在速度一定时，质量大的物体的动能大.列车和小汽车运动的速度相同，但列车的质量大于小汽车的质量，故此时列车的动能大于小汽车的动能，所以发生交通事故时，列车导致的后果会更严重.,学点3 势能的大小和哪些因素有关？,11.4 认识动能和势能,11.4 认识动能和势能,问题：从图(a)中可以看出被举高的重锤能对木桩做功，这说明被举高的物体具有能，物理学中把_的物体具有的能叫做重力势能；从图(b)中可以看出变形的撑杆能对运动员做功，这说明发生弹性形变的物体也具有能，我们把物体发生_而具有的能
6、叫做弹性势能. _和_统称为势能,举高,弹性形变,重力势能,弹性势能,11.4 认识动能和势能,(a),(b),深,越高,(b),11.4 认识动能和势能,探究2：在实验探究的过程中，比较观察_和_两幅图，可以看出在高度一定的情况下，图_中的重物质量大，发现小木桩被打入沙中的深度_由此得到，在物体的高度一定时，物体的 _越大，具有的重力势能越大. 实验结论物体被举得越_，质量越_，它具有的重力势能就越大.,(a),深,质量,(c),(c),高,大,11.4 认识动能和势能,拓展探究试着与小组交流、讨论一下，设计一实验，如何探究出影响弹性势能的因素有哪些？,11.4 认识动能和势能,第二步：压缩
7、弹簧，使其长度为5 cm.放手后，小球被弹出，推动木块移动了一段距离s1； 第三步：压缩弹簧，使其长度为8 cm.放手后，小球被弹出，推动木块移动一段距离s2； 第四步：同样的方法再做几次，比较分析实验数据s1和s2，得出结论； 实验结论：若s1s2，则说明：弹性势能的大小与弹簧的形变程度有关.,学点4 动能和势能的转化,11.4 认识动能和势能,变大,减小,减小,变大,相互转化,11.4 认识动能和势能,答案杂技演员在下落的过程中，动能变大，重力势能减小，将重力势能转化为动能；在上升的过程中，动能变小，重力势能变大，将动能转化为重力势能.,11.4 认识动能和势能,变小,变大,动能,弹性势能
8、,变小,变大,弹性势能,动能,相互转化,学点5 机械能守恒,11.4 认识动能和势能,如图11426所示是皮球落地后弹起过程中每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片.观察图片中皮球运动的特点，回答下列问题：问题：从开始运动到最终停止，说明乒乓球的机械能在_，原因是_ _,图11426,减小,乒乓球在运动过程中克服空气阻力做功，将一部分机械能转化成了其他形式的能,11.4 认识动能和势能,【拓宽延伸】假设乒乓球在运动的过程中，不受空气的阻力作用，则会出现_现象，此时的机械能_，我们就说此时的机械能是守恒的.,乒乓球的每一次上升的高度相同,不变,类型一 能的概念,11.4 认识动能和势能,应用示例,例1
9、 下列关于能的叙述中正确的是( ) A.一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 B.挂在树枝上的苹果，没有做功，所以没有能 C.一个物体已做过的功越多，就说明这个物体具有的能越多 D.运动的物体具有能，静止的物体没有能,A,11.4 认识动能和势能,易错辨析物体能够做功，但物体不一定正在做功，故不能说不做功的物体就不具有能量物体能够做的功越多，具有的能量就越多，做功的过程就是物体间能量转化的过程,类型二 探究影响动能大小的因素,11.4 认识动能和势能,11.4 认识动能和势能,(1)实验中通过比较木块_来判断钢球动能的大小 (2)在图甲和图丙中，使质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下
10、，目的是使钢球撞击木块时的_相同；比较甲、丙两图，得到的结论是_比较甲、乙两图，得到的结论是_,被推动的距离,速度,速度相同时，质量越大，动能越大,质量相同时，速度越大，动能越大,11.4 认识动能和势能,解析 (1)钢球对木块做功的多少反映了球动能的多少，而做功的多少可由木块被推动距离的远近来确定(2)钢球从同一高度滚下，是为了使钢球滚到水平面上时的速度相同在甲、乙两个实验中，控制了质量相同，速度不同，钢球速度越大，木块被钢球撞击后移动的距离越远，所得到的结论是：物体的质量相同时，速度越大，动能越大,11.4 认识动能和势能,实验点拨探究动能大小的影响因素时，注意两种方法的应用：一是控制变量
11、法，研究动能与速度关系时要保证质量相同，速度不同；研究动能与质量关系时，要保证速度相同，质量不同二是转换法，实验中，小球动能的大小是通过小球对外做功的多少来体现的，实验中通过观察木块被小球推动的距离远近反映做功的多少,11.4 认识动能和势能,易错辨析在探究质量一定，动能与物体运动速度的关系时，让小球从斜面的不同高度滑下，观察木块被推动距离的远近实验中通过控制小球在斜面上的高度来控制小球到达水平面时的速度，故分析时，千万不要误认为是质量一定时，高度越高，动能越大,类型三 探究影响势能大小的因素,11.4 认识动能和势能,11.4 认识动能和势能,(1)实验中通过观察_来判断物体重力势能的大小
12、(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图_和图_进行分析比较 (3)图乙和图丙探究的问题是_,小方桌陷入沙中的深浅,甲,乙,高度相同时，重力势能与质量的关系,11.4 认识动能和势能,实验点拨要想探究重力势能大小的影响因素，一般用到两种研究方法：一是控制变量法，在探究过程中控制其他因素不变，仅改变一个因素，多次实验，看重力势能大小是否随之发生变化及发生怎样的变化；二是转换法，重力势能的大小经常通过木桩被打入沙子的深浅程度直观显现出来，弹性势能的大小经常通过物体被弹出距离的远近直观显现出来,类型四 动能与势能的相互转化,11.4 认识动能和势能,C,11.4 认识动能和势能,解析 用弓将箭射
13、出去，弓弹性势能减小，箭的动能增大，弹性势能转化为动能上升的滚摆，高度增加，重力势能增大；速度减小，动能减小，所以是将动能转化为重力势能在水平公路上匀速行驶的汽车，动能不变，重力势能不变，所以动能与势能没有发生相互转化向近地点运动的卫星，高度减小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能；向远地点运动的卫星，高度增加，重力势能变大，速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能,11.4 认识动能和势能,方法指导把握两点巧解机械能转化问题 解答此类题目关键是明确各种能量的影响因素，然后利用控制变量法展开分析动能和物体的质量、速度有关；重力势能和物体的质量、高度有关；弹性势能和物体发生弹
14、性形变的程度有关在质量不变的情况下，动能转化为重力势能的标志是速度减小，所处的高度增加；重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小，速度增大,类型五 机械能转化的应用,11.4 认识动能和势能,11.4 认识动能和势能,答案 (1)从小明家释放物体时，物体具有重力势能，在运动到最低点的过程中，重力势能转化为动能，越过最低点，动能开始转化为重力势能(2)物体在被释放后，要克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，所以物体不能到达小芳家,11.4 认识动能和势能,方法指导解答机械能转化的应用相关题目的两个关键点：明确动能和势能的影响因素，由此分析出它们的大小变化，然后分析能量的转化；在能量转化的过
15、程中看机械能是否守恒，只有动能和势能的转化，机械能才守恒,课堂小结,11.4 认识动能和势能,能够做功,机械能,能量,动能,势能,质量,速度,重力 势能,弹性 势能,质量,被举的位置,与物体自身的弹性形变的大小有关,其他形式的能,课堂反馈A,11.4 认识动能和势能,1下列关于功和能的关系的说法中，正确的是( ) A一个物体没有做功，它一定不具有能量 B一个物体能够做的功越多，其动能一定越大 C一个物体具有能量，说明它正在做功 D一个物体能够做功，说明它具有能量,D,2. “会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”的诗句表达了诗人苏轼渴望为国御敌立功的壮志拉弯的弓具有_能，箭射出去后在空中飞行时具有_
16、能和_能,11.4 认识动能和势能,弹性势,动,重力势,11.4 认识动能和势能,减小,增大,11.4 认识动能和势能,11.4 认识动能和势能,(1)图甲是控制两球的_相等，探究的是动能与_的关系，得出的结论是：_ (2)图乙中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时，具有相同的_选用图乙探究的是动能与_的关系，得出的结论是：_,质量,速度,质量一定时，物体的速度越大，动能越大,速度,质量,速度一定时，物体的质量越大，动能越大,11.4 认识动能和势能,物体的高度相同时，质量越大，重力势能就越大,物体的质量相同时，高度越高，重力势能就越大,课堂反馈B,11.4 认识动能和势能,势能,势能,11.4 认识动能和势能,动,11.4 认识动能和势能,3跳伞运动员从飞机上跳下还没有打开降落伞时，他的重力势能_，动能_，跳伞运动员的_能转化为_能；当打开伞匀速下落时，重力势能_，机械能_(前两空和后两空选填“增大”“减小”或“不变”),减小,增大,重力势,动,减小,减小,11.4 认识动能和势能,11.4 认识动能和势能,5近年来，我国沿海地区利用潮汐现象建成了潮汐能发电站，其原理就是利用海水的流动来推动发电机工作从能量转化的角度，潮汐能发电是将( ) A海水的机械能转化成电能 B海水的化学能转化成电能 B电能转化成海水的势能 D电能转化成海水的机械能,A,
