第十一章

功和機械能第3節

動能和勢能1.能說出能量與做功的關系，知道能量的單位4.初步形成從能量的角度分析物理問題的意識3.了解動能、重力勢能的大小跟哪些因素有關2.知道動能和勢能的概念學習目標課堂導入

一輛車停在某高層住宅的樓下，車頂遭到損毀，警察在現場只看到了一些碎的西瓜皮。經過分析，原來“罪魁禍首”正是這些西瓜皮。堅固的車頂居然能被西瓜皮擊壞，這是什么原因呢?視頻西瓜皮具有能量新知探究知識點1能量1.定義：物體能夠對外做功，我們就說這個物體具有

能量（energy），簡稱能。湍急的流水能推動水車高處落下的西瓜可以砸壞車玻璃壓縮的彈簧能將小車推動處于高處的西瓜、壓縮的彈簧、流水都能對外做功。新知探究知識點1能量滾動的保齡球舉高的重錘拉彎的弓2.單位：焦耳（J）

一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。新知探究知識點1能量3.種類：（1）動能（2）勢能重力勢能彈性勢能物體由于運動而具有的能物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能物體由于彈性形變而具有的能（3）……典型例題例1、下列關于能量的說法中正確的是（）A.做功的物體具有能量，不做功的物體沒有能量B.做功多的物體能量就多，做功少的物體能量就少C.能夠對外做功的物體具有能量，但不一定在做功D.能量多的物體所做的功一定就多解析：能夠做功多少并不等同于做功多少。C練習鞏固練習1.請你判斷下列物體具有哪種形式的能量：(1)在水平公路上行駛的汽車；(2)懸掛在天花板上的吊燈；(3)在空中飛行的飛機；(4)被拉開的彈弓。動能重力勢能重力勢能＋動能彈性勢能新知探究知識點2動能物體由于運動而具有的能，叫作動能（kineticenergy）

一切運動的物體都具有動能。流動的水具有動能行駛的汽車具有動能流動的空氣具有動能研究物體的動能與哪些因素有關新知探究知識點2動能演示假設動能可能與物體的質量和運動速度有關。同樣速度的自行車和汽車，碰上行人后造成的傷害不同。風越大，帆船運動越快。

如圖所示，鋼球從斜槽上高為h處滾下，在水平面上運動。運動的鋼球碰上木塊后，將木塊撞出的距離為s。新知探究知識點2動能實驗設計①控制變量法：控制質量相同，改變速度來探究動能與速度的關系；控制速度相同，改變質量來探究動能與質量的關系。②轉換法：根據木塊被撞的遠近來反映鋼球動能的大小。木塊被撞得越遠，說明鋼球的動能越大。A的動能B撞出的距離v實驗方法轉換新知探究知識點2動能實驗步驟

1.讓同一個鋼球分別從不同的高度由靜止開始滾下，鋼球運動到水平面時的快慢一樣嗎?

哪次木塊被撞得遠?

實驗表明，鋼球從高處滾下，高度越高，鋼球運動到水平面時速度越____，木塊被撞得越____。所以，質量相同時，鋼球的速度越大，動能越____。視頻大遠大新知探究知識點2動能實驗步驟2.讓質量不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下。哪個鋼球把木塊被撞得遠?

實驗表明，速度相同時，質量越_____的鋼球將木塊撞得越遠。所以，鋼球的速度相同時，質量越大，動能越_____。視頻大大新知探究知識點2動能實驗結論物體動能的大小跟物體的質量和運動速度有關。質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大。想想議議新知探究知識點2動能

某段道路的標志牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過100km/h；大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過80km/h。

請你用物理知識解釋，為什么要對機動車的最高行駛速度進行限制？為什么在同樣的道路上，對不同車型設定不一樣的最高行駛速度？車型不同，車的質量往往也不同。如果車的行駛速度相同，質量大的車，動能大，行駛時危險性就大。因此，在同樣的道路上，交通管理部門會對不同車型設定不同的最高行駛速度。新知探究知識點2動能

因為機動車質量一定時，速度越大，動能越大，行駛時危險性越大。所以要對機動車的最高行駛速度進行限制；分析：例2、興趣小組的同學認為車禍的危害程度與汽車的動能大小有關，于是他們進行了如下探究：【提出問題】汽車的動能大小跟什么因素有關?【猜想假設】由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動能可能跟______有關；由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動能可能跟______有關?！具M行實驗】他們做了如圖所示的三次實驗：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。速度質量典型例題典型例題物塊被撞擊得越遠，說明金屬球到達水平面時的動能越____。大【分析論證】分析甲、丙兩圖的實驗現象，可以初步得到的結論是：___________________________________________。【實踐應用】用甲、乙兩圖的實驗現象所得到的結論，可以解釋汽車________(選填“超載”或“超速”)行駛時危險性大的現象。質量相同時，汽車（物體）的速度越大，動能越大超載新知探究知識點2勢能1.重力勢能：在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時所具有的能，叫作重力勢能。

樓上的物品具有重力勢能，所以高空拋物很危險。新知探究知識點2勢能重力勢能的影響因素物體的質量越大，位置越高，它的重力勢能就越大。視頻想想議議新知探究知識點2勢能

我國的烏東德水電站的攔河拱壩高270m。水電站滿負荷發電時，一天的發電量就可以滿足30萬人1年的生活用電。我國葛洲壩水電站的攔河壩高70m。

有人說前者水的重力勢能比后者的大，能夠這樣簡單地得出結論嗎?為什么?物體的重力勢能不僅與物體所處位置高度有關，還與物體的質量有關。新知探究知識點2勢能2.彈性勢能：物體由于發生彈性形變而具有的能，叫作彈性勢能。新知探究知識點2勢能彈性勢能的影響因素射箭時弓的形變越大，箭射得越遠

物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。視頻動能和勢能動能課堂小結物體質量和速度勢能物體質量和位置的高度重力勢能彈性勢能彈性形變的大小1.如圖是探究“物體的動能大小與哪些因素有關”的實驗裝置圖。實驗中，探究的動能是指（

）A．小球在斜面上的動能 B．小球撞擊木塊前的動能 C．小球撞擊木塊后的動能 D．木塊被小球撞擊時的動能B隨堂練習解析：

本實驗需要用控制變量法，斜面的作用是控制鋼球到達平面時的初速度相同，或者改變鋼球到達平面時的初速度。2.

在“研究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下的目的是什么?你是通過觀察什么現象來比較鋼球動能大小的?隨堂練習

控制變量法，讓鋼球到達平面時的初速度相同。解析：

轉換法，觀察木塊被撞的遠近來比較鋼球的動能。木塊被撞得越遠，表示鋼球對木塊做的功就越多，木塊具有的能量也就越多。3.下列關于各種形式的能量的說法正確的是（）A.質量大的物體具有的重力勢能一定大B.速度大的物體具有的動能一定大C.同一物體的彈性形變越大，則它具有的彈性勢能也越大D.以一定速度運動的物體，對于不同的參照物，它的動能是相同的隨堂練習質量和高度質量和速度相對速度不同C隨堂練習解析：4.如圖是雨滴在空中下落過程中速度與時間的關系圖。雨滴在