學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解能量的初步概念及單位。
2.知道什么是動(dòng)能及影響動(dòng)能大小的因素。
3.知道什么是重力勢(shì)能及影響重力勢(shì)能大小的因素。
4.了解什么是彈性勢(shì)能及影響彈性勢(shì)能大小的因素。
5.能用動(dòng)能和勢(shì)能的相關(guān)知識(shí)解釋一些簡單現(xiàn)象。
自主探究
學(xué)點(diǎn)一:能量
生活實(shí)例:
(1)江河中的流水;
(2)被壓彎的彈簧;
(3)高山上的大石頭;
(4)三樓陽臺(tái)上的花盆;
(5)被運(yùn)動(dòng)員拉彎的弓箭;
(6)在路上高速行駛的汽車。
提出問題:以上例子中的物體都能對(duì)外做功嗎?都具有什么能量?
歸納總結(jié):
1.物體能夠?qū)ν庾龉?我們就說這個(gè)物體具有 。
2. 與功的單位都是焦耳。一個(gè)物體能夠做的功越多,表示這個(gè)物體的 越大。
學(xué)點(diǎn)二:動(dòng)能
讀一讀:急流的河水能把石頭沖走,流水能做功;飛行的子彈能把木板打穿,飛行的子彈能做功;風(fēng)吹動(dòng)帆船航行,空氣流動(dòng)形成的風(fēng)能做功。這些物體能做功,它們都具有能。它們的能量是由于物體運(yùn)動(dòng)才具有的。水由于流動(dòng)、子彈由于飛行、空氣由于流動(dòng)而具有能。
想一想:什么情況下物體具有動(dòng)能?請(qǐng)判斷下列物體中哪些物體具有動(dòng)能:靜坐的人、足球場(chǎng)上奔跑的運(yùn)動(dòng)員、炮膛中準(zhǔn)備發(fā)射的炮彈、從飛機(jī)上投出的炸彈、被電風(fēng)扇吹動(dòng)的空氣。
探究實(shí)驗(yàn):物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)?
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):動(dòng)能大小與速度的關(guān)系。鋼球從滑槽上滾下,在水平面上運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的鋼球碰上木塊后,能將木塊撞出一段距離。
探究1:動(dòng)能大小與速度的關(guān)系
(1)控制不變的量是鋼球的質(zhì)量m;
(2)改變的量是鋼球的速度,即鋼球在滑槽上的釋放位置的高度h;
(3)觀察的量是木塊被撞出的距離s。
探究2:動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系
(1)控制不變的量是鋼球的速度,即鋼球在滑槽上的釋放位置的高度h;
(2)改變的量是鋼球的質(zhì)量m;
(3)觀察的量是木塊被撞出的距離s。
歸納總結(jié):質(zhì)量相同的物體,運(yùn)動(dòng)的速度越 ,它的動(dòng)能越大;運(yùn)動(dòng)速度相同的物體,質(zhì)量越 ,它的動(dòng)能也越大。
學(xué)點(diǎn)三:重力勢(shì)能
提出問題:洪水的動(dòng)能會(huì)產(chǎn)生危害,同時(shí)還會(huì)引發(fā)一些災(zāi)害,如山石滾落,山上的石頭具有能嗎?
活動(dòng)體驗(yàn):請(qǐng)把鉛球舉起,再將鉛球自由釋放,然后說一說兩種情況下的感受。
引領(lǐng)認(rèn)知:被舉高的鉛球使人感到危險(xiǎn),自由釋放后落地,會(huì)把地面砸出一個(gè)坑,鉛球做了功,說明高處的鉛球具有能量。在地球表面附近,物體由于高度所具有的能,叫做重力勢(shì)能。
歸納總結(jié):物體的重力勢(shì)能的大小跟 和 有關(guān)。物體的 越大, 越大,它具有的重力勢(shì)能越大。
學(xué)點(diǎn)四:彈性勢(shì)能
提出問題:不拉彈弓,彈弓能把紙團(tuán)射出去嗎?拉長的彈弓具有能嗎?
認(rèn)知概念:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能。
知識(shí)應(yīng)用:如何用彈弓將紙團(tuán)射得更遠(yuǎn)?
歸納總結(jié):物體的彈性勢(shì)能的大小跟物體的 有關(guān)。物體的 越大,它具有的彈性勢(shì)能就越大。
課堂檢測(cè)
1.下列關(guān)于能量的敘述中不正確的是( )
A.拉彎的弓能把箭射得很遠(yuǎn),弓具有能量
B.高空墜物會(huì)砸傷人,墜物具有能量
C.臺(tái)風(fēng)把大樹連根拔起,臺(tái)風(fēng)具有能量
D.急流的河水將石頭沖走,河水沒有能量,石頭具有能量
2.如果汽車、摩托車與火車三種車輛的速度相等,那么按照它們的動(dòng)能從大到小排列順序正確的是( )
A.汽車、摩托車、火車
B.火車、汽車、摩托車
C.摩托車、汽車、火車
D.汽車、火車、摩托車
3.在花叢中,有一只蜜蜂和一只蒼蠅正在進(jìn)行飛行比賽,當(dāng)它們動(dòng)能一樣大時(shí),那么( )
A.蜜蜂比蒼蠅飛得快B.蜜蜂比蒼蠅飛得慢
C.蜜蜂與蒼蠅飛得一樣快D.無法比較
4.據(jù)報(bào)道,一輛橫穿鐵路的拖拉機(jī),因故障而停在鐵路上了,此時(shí)從遠(yuǎn)處駛來一列火車,盡管司機(jī)及時(shí)采取緊急制動(dòng)措施,但是緩慢行駛的火車還是將拖拉機(jī)撞“飛”了。這是因?yàn)榛疖嚨? )
A.動(dòng)能很大B.速度很大
C.勢(shì)能很大D.功率很大
5.如圖所示的是某地的等高線圖,數(shù)字表示海拔。若把同一物體分別放在A、B、C三點(diǎn),則相對(duì)于海平面,物體在哪一點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能最大( )
A.A點(diǎn)B.B點(diǎn)
C.C點(diǎn)D.在A、B、C點(diǎn)一樣大
6.下列加點(diǎn)的物體中,具有彈性勢(shì)能的是( )
A.弓開如滿月B.箭去似流星
C.云來云又往D.蜻蜓立竿頭
7.唐詩中有“黃河遠(yuǎn)上白云間”“不盡長江滾滾來”的詩句,從物理學(xué)的角度來看,前一句生動(dòng)形象地表明黃河水儲(chǔ)存著 能,后一句表明長江水具有 能。
8.在水平地面上鋪一張紙,將皮球表面涂黑,使皮球分別從不同高度處自由下落,在紙上留下黑色圓斑A、B,如圖所示。球從較高處下落形成的圓斑是圖中 (選填“A”或“B”),由此可知重力勢(shì)能大小與 有關(guān)。
9.如圖所示是探究物體動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量、速度關(guān)系的示意圖。
(1)在探究動(dòng)能與速度關(guān)系時(shí), 不變,讓同一小球從 (選填“相同”或“不同”)的高度滾下,以不同的速度推動(dòng)木塊移動(dòng)。
(2)在探究動(dòng)能與質(zhì)量關(guān)系時(shí),要保持 相同,就是讓質(zhì)量不同的小球從 滾下。
(3)物理研究方法有許多,本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了兩種方法:一是 法;二是轉(zhuǎn)換法。就本題來說:用 來表示小球動(dòng)能大小的方法就是轉(zhuǎn)換法。

參考答案
自主探究
學(xué)點(diǎn)一:能量
1.能量
2.能量 能量
學(xué)點(diǎn)二:動(dòng)能
大 大
學(xué)點(diǎn)三:重力勢(shì)能
質(zhì)量 高度 質(zhì)量 高度
學(xué)點(diǎn)四:彈性勢(shì)能
彈性形變 彈性形變
課堂檢測(cè)
1.D 解析:弓對(duì)箭做了功,墜物下落時(shí)墜物的重力做了功,臺(tái)風(fēng)對(duì)大樹做了功,故它們都具有能量,A、B、C三項(xiàng)正確;河水對(duì)石頭做了功,故河水具有能量,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.B 解析:三種車輛的速度相同,火車的質(zhì)量最大,其次分別是汽車和摩托車,所以它們的動(dòng)能從大到小的排列順序是火車、汽車和摩托車。
3.B 解析:已知蜜蜂的質(zhì)量比蒼蠅的質(zhì)量大,而它們的動(dòng)能相等,所以蜜蜂的速度比蒼蠅的速度小。
4.A 解析:緩慢行駛的火車還是將拖拉機(jī)撞“飛”了,說明火車具有的能量很大,這里的能量主要指動(dòng)能。
5.A 解析:從等高線圖可以看出,A點(diǎn)高度為800m,B點(diǎn)高度為400m,C點(diǎn)高度為200m,所以同一物體在A處時(shí)相對(duì)海平面具有的重力勢(shì)能最大。
6.A 解析:弓開如滿月,說明弓發(fā)生了彈性形變,具有彈性勢(shì)能,A項(xiàng)正確;箭去似流星,說明箭是運(yùn)動(dòng)的,具有動(dòng)能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;云來云又往,說明云是運(yùn)動(dòng)的,具有動(dòng)能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;蜻蜓立竿頭,說明蜻蜓在高處,具有重力勢(shì)能,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.答案:重力勢(shì) 動(dòng)
解析:“黃河遠(yuǎn)上白云間”說明河水所處的地勢(shì)較高,表明河水中儲(chǔ)存著重力勢(shì)能;“不盡長江滾滾來”說明長江水在不停地運(yùn)動(dòng),表明長江水具有動(dòng)能。
8.答案:B 高度
解析:從圖中可以看出黑色圓斑B大,說明皮球和地面接觸時(shí)形變程度大,轉(zhuǎn)化的彈性勢(shì)能大,彈性勢(shì)能是由皮球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化來的,由此可知重力勢(shì)能大小與高度有關(guān),高度越大,重力勢(shì)能越大。
9.答案:(1)質(zhì)量 不同
(2)速度 同一高度
(3)控制變量 木塊被小球推動(dòng)的距離大小
解析:本實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法來探究問題:(1)在探究動(dòng)能與速度的關(guān)系時(shí),要控制小球的質(zhì)量不變,讓小球從不同高度滾下,高度不同,小球到達(dá)水平面時(shí)速度也不同;(2)在探究動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系時(shí),要控制小球的速度相同,即小球應(yīng)從同一高度滾下;(3)在比較小球動(dòng)能大小時(shí),觀察木塊被小球推動(dòng)的距離,推得越遠(yuǎn)說明小球的動(dòng)能越大。
次數(shù)
質(zhì)量m/kg
高度h/cm
推動(dòng)木塊的距離s/cm
1
0.1
10
2
0.1
15
3
0.1
20
次數(shù)
質(zhì)量m/kg
高度h/cm
推動(dòng)木塊的距離s/cm
1
0.1
10
2
0.2
10
3
0.3
10

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11.3 動(dòng)能和勢(shì)能

版本： 人教版（2024）

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