动能势能课堂教学精.ppt

动能势能课堂教学第1页，本讲稿共35页什么是“能”？w1、一个物体能对外做功，这个物体就具有、一个物体能对外做功，这个物体就具有能量。（物体对外做功本领越强，能量就越能量。（物体对外做功本领越强，能量就越大。）大。）w如：运动的子弹、流动的水、流动的空气如：运动的子弹、流动的水、流动的空气（风）；（风）；w高山上的石头、头顶的吊扇；高山上的石头、头顶的吊扇；w被压缩的弹簧、被拉开的弓箭；被压缩的弹簧、被拉开的弓箭；w2、能量的单位：焦耳（、能量的单位：焦耳（J）第2页，本讲稿共35页功和能的关系w1、能：、能：状态量状态量。能量的大小代表着它做功本。能量的大小代表着它做功本领的强弱。领的强弱。w2、功：、功：过程量。做功的实质是过程量。做功的实质是能量从一种形能量从一种形式转化为另一种形式的数量多少。式转化为另一种形式的数量多少。w3、物体对外界做功多少，自身的能量会减少物体对外界做功多少，自身的能量会减少多少。外界对物体做功多少，物体自身能量多少。外界对物体做功多少，物体自身能量就会增加多少。就会增加多少。w功是力在过程中对空间位移的积累过程。是功是力在过程中对空间位移的积累过程。是能量转化的量度能量转化的量度第3页，本讲稿共35页流水可以发电，风能推动风车，流水可以发电，风能推动风车，子弹可以击穿木块，他们具有什子弹可以击穿木块，他们具有什么共同特征？么共同特征？它们都是运动的它们都是运动的。一、动能1、定义：物体由于运动而具、定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。有的能，叫做动能。第4页，本讲稿共35页动能大小与什么有关？讨论与交流P66第5页，本讲稿共35页实验1、探究动能的大小与物体速度的关系实验现象：实验现象：同一钢球，原来位置越高，滚同一钢球，原来位置越高，滚离斜面时，速度越大，木块被推得越远。离斜面时，速度越大，木块被推得越远。操作：操作：先后将小球从斜面的不同高度滚下先后将小球从斜面的不同高度滚下来，撞击平面上的木块观察哪次木块被推得远。来，撞击平面上的木块观察哪次木块被推得远。结论：结论：在质量一定时，物体的速度越大，在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。物体的动能就越大。设计实验第6页，本讲稿共35页实验2、探究动能的大小与物体质量的关系结论：结论：运动速度相同时，物体的质量越大，运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就物体的动能就 越大。越大。操作：操作：换用质量不同的钢球，让他们从同一换用质量不同的钢球，让他们从同一高度滚下，撞击平面上的木块，观察哪次木高度滚下，撞击平面上的木块，观察哪次木块被推得远。块被推得远。现象：现象：同一位置释放钢球，球质量越大，同一位置释放钢球，球质量越大，木块被推得越远。木块被推得越远。第7页，本讲稿共35页2、影响物体动能大小的因素：、影响物体动能大小的因素：w物体动能的大小与物体的质量和速度物体动能的大小与物体的质量和速度有关。一个物体质量越大、速度越大，有关。一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。其动能就会越大。第8页，本讲稿共35页 通过学习，你认为在我们日常生活中有哪通过学习，你认为在我们日常生活中有哪些地方利用了动能？些地方利用了动能？哪些物体动能过大会给我们的生活带来危哪些物体动能过大会给我们的生活带来危害害?你能提出预防措施吗？你能提出预防措施吗？第9页，本讲稿共35页动动动动动动能能能能能能武武武武武武器器器器器器是是是是是是利利利利利利用用用用用用弹弹弹弹弹弹丸丸丸丸丸丸、碎碎碎碎碎碎片片片片片片或或或或或或其其其其其其他他他他他他兵兵兵兵兵兵器器器器器器的的的的的的动动动动动动能能能能能能来来来来来来达达达达达达到到到到到到毁毁毁毁毁毁伤伤伤伤伤伤目目目目目目的的的的的的的的的的的的武武武武武武器器器器器器。我我我我我我国国国国国国古古古古古古代代代代代代冷冷冷冷冷冷兵兵兵兵兵兵器器器器器器如如如如如如刀刀刀刀刀刀、枪枪枪枪枪枪、剑剑剑剑剑剑、戟戟戟戟戟戟等等等等等等，就是动能武器中的一类。就是动能武器中的一类。就是动能武器中的一类。就是动能武器中的一类。就是动能武器中的一类。就是动能武器中的一类。随随随随随随着着着着着着火火火火火火（炸炸炸炸炸炸）药药药药药药的的的的的的发发发发发发明明明明明明，利利利利利利用用用用用用炸炸炸炸炸炸药药药药药药驱驱驱驱驱驱动动动动动动的的的的的的枪枪枪枪枪枪、炮炮炮炮炮炮的的的的的的弹弹弹弹弹弹丸丸丸丸丸丸或或或或或或手手手手手手榴榴榴榴榴榴弹弹弹弹弹弹的的的的的的碎碎碎碎碎碎片片片片片片，成成成成成成为为为为为为毁毁毁毁毁毁伤伤伤伤伤伤效效效效效效果果果果果果更更更更更更为为为为为为巨巨巨巨巨巨大大大大大大的的的的的的另另另另另另一一一一一一类类类类类类动动动动动动能能能能能能武器。武器。武器。武器。武器。武器。除除除除除除了了了了了了在在在在在在大大大大大大气气气气气气层层层层层层外外外外外外太太太太太太空空空空空空能能能能能能利利利利利利用用用用用用动动动动动动能能能能能能武武武武武武器器器器器器摧摧摧摧摧摧毁毁毁毁毁毁靶靶靶靶靶靶标标标标标标外外外外外外，大大大大大大气气气气气气层层层层层层内内内内内内也也也也也也在在在在在在发发发发发发展展展展展展比比比比比比一一一一一一般般般般般般炸炸炸炸炸炸药药药药药药驱驱驱驱驱驱动动动动动动的的的的的的弹弹弹弹弹弹丸丸丸丸丸丸或或或或或或碎碎碎碎碎碎片片片片片片速速速速速速度度度度度度大大大大大大得得得得得得多多多多多多的的的的的的动动动动动动能能能能能能武武武武武武器器器器器器，例例例例例例如如如如如如利利利利利利用用用用用用电电电电电电磁磁磁磁磁磁加加加加加加速速速速速速原原原原原原理理理理理理研研研研研研制制制制制制的的的的的的电电电电电电磁磁磁磁磁磁轨轨轨轨轨轨道道道道道道炮炮炮炮炮炮等等等等等等。加加加加加加速速速速速速后后后后后后的的的的的的弹弹弹弹弹弹丸丸丸丸丸丸的的的的的的速速速速速速度度度度度度可可可可可可达达达达达达每每每每每每秒秒秒秒秒秒几几几几几几千千千千千千米米米米米米，甚甚甚甚甚甚至至至至至至超超超超超超过过过过过过第第第第第第一一一一一一宇宇宇宇宇宇宙宙宙宙宙宙速速速速速速度度度度度度（7.97.97.9千米千米千米千米千米千米/秒）。秒）。秒）。秒）。秒）。秒）。第10页，本讲稿共35页二、重力势能例子：高山上滑雪运动员，例子：高山上滑雪运动员，树上的苹果，树上的苹果，从高楼扔下的物体从高楼扔下的物体 1、定义：、定义：物体由于被举高而物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能具有的能量，叫重力势能.共同特征共同特征:物体被举高了物体被举高了第11页，本讲稿共35页2、重力势能的大小与什么因素有关？、重力势能的大小与什么因素有关？一、提出猜想：一、提出猜想：二、设计实验：二、设计实验：A:将将同一钢球同一钢球举高到举高到不同高度不同高度后让其自由下后让其自由下落，撞击水泥地面上平铺的细沙，观察每次落，撞击水泥地面上平铺的细沙，观察每次细沙下陷的程度。细沙下陷的程度。B:换用换用不同质量的钢球不同质量的钢球，举高到，举高到同一高度同一高度后后让其自由下落，观察每次细沙凹陷程度。让其自由下落，观察每次细沙凹陷程度。物体重力势能可能跟其物体重力势能可能跟其物体重力势能可能跟其物体重力势能可能跟其质量质量与被举高的与被举高的与被举高的与被举高的高度高度有关。有关。有关。有关。第12页，本讲稿共35页2、影响物体重力势、影响物体重力势能大小因素能大小因素w物体重力势能与物体质量和物体被物体重力势能与物体质量和物体被举高的高度有关。物体质量越大、举高的高度有关。物体质量越大、被举得越高，重力势能越大。被举得越高，重力势能越大。第13页，本讲稿共35页三、弹性势能例子：被压缩的弹簧；被压缩的弹簧；被球拍击扁的网球；被球拍击扁的网球；被拉弯的弓被拉弯的弓 1、定义：、定义：物体由于弹性形变而具物体由于弹性形变而具有的能量，叫弹性势能有的能量，叫弹性势能.：共同特征共同特征:它们发生了形变；它们发生了形变；第14页，本讲稿共35页2、弹性势能大小决定因素、弹性势能大小决定因素w想一想弹性势能的大小可能与什么因素有想一想弹性势能的大小可能与什么因素有关，你能关，你能 否设计一个小实验加以验证？否设计一个小实验加以验证？w结论：物体弹性形变越大，弹结论：物体弹性形变越大，弹性势能越大。性势能越大。第15页，本讲稿共35页水电站w古代木制的水轮：流水古代木制的水轮：流水冲击水轮，用来磨粉、冲击水轮，用来磨粉、碾谷等。碾谷等。流水的动能转化流水的动能转化成水轮的动能成水轮的动能。试说明下列现象中能量的转化第16页，本讲稿共35页4、水轮机带动发电机转动，、水轮机带动发电机转动，水轮机动能转化成电能，水轮机动能转化成电能，被输送到运方。被输送到运方。1、拦河坝，提高、拦河坝，提高上游水位，增加上游水位，增加水的重力势能。水的重力势能。3、流水冲击水轮、流水冲击水轮机转动，流水动机转动，流水动能转化成水轮机能转化成水轮机的动能。的动能。2、水流流过导管，、水流流过导管，水的重力势能转化水的重力势能转化成水的动能。成水的动能。重力势能重力势能水的动能水的动能水轮机动能水轮机动能电能电能第17页，本讲稿共35页潮汐发电站涨潮时，海水冲击水涨潮时，海水冲击水轮，水轮带动发电机轮，水轮带动发电机转动。转动。（海水动能（海水动能水轮机动能水轮机动能电能）电能）退潮时，海水冲击水轮退潮时，海水冲击水轮机转动，水轮机再带动机转动，水轮机再带动发电机转动。发电机转动。（海水动（海水动能能水轮机动能水轮机动能电能）电能）第18页，本讲稿共35页风力发电站风车安装在高铁架上风车安装在高铁架上端的水平轴上，轴可端的水平轴上，轴可以随风转动。风吹动以随风转动。风吹动风车转动，带动发电风车转动，带动发电机或其他机器工作。机或其他机器工作。风能风能风车动能风车动能电电能能第19页，本讲稿共35页四、机械能机械能势能动能弹性势能重力势能掌握要点：掌握要点：1、定义、定义2、大小影响因素、大小影响因素第20页，本讲稿共35页质量、速质量、速度度物体由于物体由于运动而具运动而具有的能量有的能量动能动能计算式计算式形变量、物形变量、物体的弹性体的弹性质量、被举质量、被举高的高度高的高度影响大影响大小因素小因素物体由于弹物体由于弹性形变而具性形变而具有的能量有的能量物体由于被物体由于被举高而具有举高而具有的能量的能量定义定义弹性势能弹性势能重力势能重力势能第21页，本讲稿共35页思考1w一个人将一个重为一个人将一个重为100N的物体，匀速提高的物体，匀速提高3m，这个物体的机械能增加多少？，这个物体的机械能增加多少？第22页，本讲稿共35页思考思考2：关于功和能，下列说法正确的是：关于功和能，下列说法正确的是：wA：一个物体能够做功，它就一定具有能量。：一个物体能够做功，它就一定具有能量。wB：一块砖头放在桌面上：一块砖头放在桌面上，没有对其它物体做，没有对其它物体做功，因此它没有能量。功，因此它没有能量。wC：物体具有的机械能越大，做功就越多。：物体具有的机械能越大，做功就越多。wD：物体做功越多，具有的机械能就越大。：物体做功越多，具有的机械能就越大。第23页，本讲稿共35页思考思考3、一个人乘着电梯匀速上升，其、一个人乘着电梯匀速上升，其（）wA：势能增加，动能减少。：势能增加，动能减少。wB：势能减少，动能不变。：势能减少，动能不变。wC：势能增加，动能增加。：势能增加，动能增加。wD：势能增加，动能不变。：势能增加，动能不变。D第24页，本讲稿共35页练习1：一个玩具皮球在空中运动，机械能为一个玩具皮球在空中运动，机械能为35J，动能为，动能为17J，重力势能是多大？，重力势能是多大？2：判断：同一个物体运动时所具有的机械判断：同一个物体运动时所具有的机械能比静止时所具有的机械能大能比静止时所具有的机械能大.3：说明下列物体具有什么形式的能量：说明下列物体具有什么形式的能量：（1）在海上行驶的轮船。（）在海上行驶的轮船。（2）高空中云彩）高空中云彩里的小冰粒。（里的小冰粒。（3）空中飞行的子弹。）空中飞行的子弹。（4）拉长的弹弓的橡皮条。）拉长的弹弓的橡皮条。第25页，本讲稿共35页1、高楼的住户，为什么不能随意往窗外扔东西？、高楼的住户，为什么不能随意往窗外扔东西？2 2、地铁站经常设计在一个小坡上，站台前后连接的、地铁站经常设计在一个小坡上，站台前后连接的轨道都有一个小坡度，从能量利用的角度分析，你知轨道都有一个小坡度，从能量利用的角度分析，你知道为什么要这样设计吗？道为什么要这样设计吗？3 3、同一个铅球从三层楼和从二层楼落下，在地面上、同一个铅球从三层楼和从二层楼落下，在地面上砸的坑深度不一样，哪一个坑更深一点，为什么？砸的坑深度不一样，哪一个坑更深一点，为什么？第26页，本讲稿共35页机械能之间机械能之间的相互转化的相互转化第27页，本讲稿共35页一、动能和重力势能之一、动能和重力势能之间的相互转化间的相互转化1、滚摆：、滚摆：上升过程中，速度减少，上升过程中，速度减少，动能减动能减少少；高度增加，；高度增加，势能增加势能增加。下降过程中，速度增加，下降过程中，速度增加，动能增动能增加加；高度减少，；高度减少，势能减少势能减少。第28页，本讲稿共35页2、单摆小球从小球从A到到B：速度加大，速度加大，动能增加；动能增加；高度减少，高度减少，势能减少势能减少。从从B到到C：速度减少，速度减少，动能减少动能减少；高度增加，高度增加，势能增加。势能增加。ACB第29页，本讲稿共35页守恒条件机械能守恒定律u只只有有动动能能和和势势能能相相互互转转化化时时，物物体体的的机机械械能能总总和和保保持持不不变变，即即物物体体的的机机械械能能守守恒。恒。第30页，本讲稿共35页3、人造地球卫星1、卫卫星星绕绕地地运运行行时时，同同时时具具有动能和重力势能。有动能和重力势能。2、运运行行轨轨道道是是椭椭圆圆，存存在在近近地点和远地点地点和远地点3、卫卫星星在在运运行行过过程程中中，机机械械能守恒。能守恒。4、在在远远地地点点时时，重重力力势势能能最最大大，动动能能最最小小；在在近近地地点点时时，重力势能最小，动能最大。重力势能最小，动能最大。第31页，本讲稿共35页2、动能、重力势能和弹性势能之间的相互转、动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化化（1）皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的）皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。转化。皮球落向地面时，皮球落向地面时，能转化为能转化为 能；撞能；撞击地板时，击地板时，能转化为能转化为 ；恢复形变；恢复形变（未离开地面）向上弹起时，（未离开地面）向上弹起时，转化为转化为 能；离开地面向上弹跳时，能；离开地面向上弹跳时，能转化为能转化为 能。能。重力势重力势动动动动弹性势能弹性势能弹性势能弹性势能 动动动动重力势能重力势能第32页，本讲稿共35页v（2）小球从高处滚下撞击弹簧片重力势能重力势能动能动能弹性势能弹性势能动能动能重力势能重力势能第33页，本讲稿共35页v（3）撑竿跳高：v徒手跳高时，跳高的高度决定于起跳的向徒手跳高时，跳高的高度决定于起跳的向上的速度，动能上的速度，动能重力势能。重力势能。撑竿跳高时，人起跳时撑竿弯曲，撑竿跳高时，人起跳时撑竿弯曲，人人的动能撑竿弹性势能的动能撑竿弹性势能重力势能重力势能 思考：运动员跳板跳水的过程中，起跳时思考：运动员跳板跳水的过程中，起跳时为什么要向下猛压跳板？人离开跳板时的为什么要向下猛压跳板？人离开跳板时的动能从哪里来？人起跳时的高度由什么因动能从哪里来？人起跳时的高度由什么因素决定？素决定？第34页，本讲稿共35页练习练习v1、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的、弹簧门在推开以后能自己关闭，从能的转化来说明这一过程。转化来说明这一过程。v2、说明下列过程中机械能的转化：、说明下列过程中机械能的转化：v(1)雪橇从山坡上滑下来。（雪橇从山坡上滑下来。（2）炮弹从炮口）炮弹从炮口斜向上射出，又落回到远处地上。（斜向上射出，又落回到远处地上。（3）演）演员从高处下落在蹦床上，又被弹起。（员从高处下落在蹦床上，又被弹起。（4）方形木块将弹簧紧压在墙壁上，松开手后，方形木块将弹簧紧压在墙壁上，松开手后，木块被弹出的过程。木块被弹出的过程。第35页，本讲稿共35页