北师大版（2024）九年级全册（2024）第十章 机械能、内能及其转化第一节 机械能完美版教学作业课件ppt

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能通过实例从做功的角度描述能量；能运用动能和势能的概念解释相关现象。能从能量的角度分析物理问题。
能够运用控制变量法来研究动能、势能的影响因素，并体会这样做的优势。通过实验探究，掌握影响动能和势能大小的因素
体会能量转化在生活中的普遍存在，认识到合理利用能源的重要性，增强节能环保意识。
了解能量的概念；理解动能、势能的概念及其相互转化
知道能量、动能、重力势能、弹性势能的概念；知道机械能守恒定律。
理解动能、重力势能、弹性势能的转化；机械能守恒定律的应用。
看视频思考问题：为什么米诺骨牌能把能量传递呢？
1.做功的两个必要因素是：
②物体沿力的方向移动了距离
2.功的计算公是：
3.功的单位是：
流动的空气对 ( )做功
流动的河水对 ( )做功
运动的锤子对 ( )做功
流动的空气 能把叶片 推转
运动的锤子 能把钉子 砸入木板
流动的流水 能把水车　 推转
对外做功是指物体施加力使另一个物体发生动能变化，能量从物体转移到外部环境。
动能：物体由于运动而具有的能。
一切运动的物体都具有动能。
运动的水，都具有能量，但情况为什么不同呢？
小溪悠闲地流淌着，景色如仙境，令人陶醉。
物体的动能大小跟什么因素有关呢？
动能的大小可能与物体 和 有关。
通过实验探究，得出动能大小与物体的质量和速度有关。
①两个不同质量的钢球（研究对象）；②)斜面（使钢球运动起来）；③木盒（显示钢球具有动能大小）；④刻度尺（测量比较木盒运动距离）。
探究影响动能大小的因素
让钢球从斜槽上端由静止滚下，在水平面上运动。
1.以钢球为例，如何让铁块具有动能呢？
2.如何比较铁块动能的大小？怎么研究这些因素呢？
运动的钢球碰上木盒后，能将木盒推动一段距离。比较推动木盒的距离的大小。
3. 如何控制物体的速度相同或不同？
让钢球从斜面上相同高度或不同高度静止滚下
钢球在斜面的位置越高其到达水平面时的速度就越大，木盒被推动的距离就越 。说明钢球对木盒做的功越 。
实验探究一：探究动能与运动速度的关系(质量相同)。
操作：让同一钢球沿同一斜面从不同高度处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木盒,测量比较木盒在水平面运动的距离;
当物体运动速度相同时，物体质量越大，动能越大。
实验探究二：探究动能与质量的关系（运动速度相同）。
操作：让不同质量的钢球沿同一斜面从同一高度处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木盒,测量比较木盒在水平面运动的距离。
钢球同一高度滚下，物体质量越大，木盒被撞得越 。
分析数据，你得出了什么？
结论：大量实验表明，物体动能的大小与物体的质量和运动速度大小有关。物体的质量越大，运动速度越大，它的动能就越大。
判断因素是质量m 和速度V，如果一个物体的质量和速度都没有发生变化，物体的动能就不变。
答:物体的速度大,动能就大,因惯性容易发生交通事故产生的伤害会更大。
答：大客车及货车质量大，动能就大，所以限度要比小汽车的低。
2. 为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？
1. 为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
如图所示，夯式打桩机的重锤由高处落下时能将下面放置的物体(水泥桩）打入地里;高空坠物会对地面的车辆造成损害，长江三峡大坝使上游的水位比下游高出一百多兴，从高处流下的江水可以冲击水轮机发电。
重锤、高空坠物和江水都做功，都具有能量。
重力势能的大小与什么因素有关呢？
重力势能定义：受到重力作用的物体被举高具有的能，这种能叫作重力势能。
物体的重力势能大小跟什么因素有关呢？
重力势能的大小可能与物体 和 有关。
通过实验探究，得出重力势能与物体的高度和质量之间的关系。
①两个不同质量的铁块（研究对象）；②)两张小塑料桌（铁块撞击对象）；③细沙和容器（显示铁块做功的大小）；④刻度尺（测量高度）。
让铁块从某一高度由静止释放。
1.以铁块为例，如何让铁块具有重力势能？
2.如何比较铁块重力势能的大小？怎么研究这些因素呢？
运动的铁块落在小桌上。通过比较小桌被砸后桌腿陷入细沙的深度来比较铁块对小桌做功的多少。
实验探究一：探究重力势能与释放高度的关系(质量相同)。
操作：将同一个铁块拿到不同的高度让其自由下落，撞击小塑料桌，观察每次小塑料桌下陷的深度。
同一铁块释放高度越高，小塑料桌下陷的深度越 。说明铁块对小桌所做的功越 。即铁块做功的本领越 。
当物体质量相同时，物体释放高度越高，重力势能越大。
实验探究二：探究重力势能与质量的关系(高度相同)。
操作：将不同的铁块拿到相同的高度让其自由释放，撞击小塑料桌，观察每次小塑料桌下陷的深度。
铁块同一高度落下，铁块质量越大，小塑料桌下陷的深度越 。说明铁块对小桌所做的功越 。即铁块做功的本领越 。
当物体释放高度相同时，物体质量越大，重力势能越大。
结论：大量实验表明，物体重力势能的大小与物体的质量和所处位置的高度有关。物体质量越大，所处位置越高，物体的重力势能就越大。
判断因素是质量m 和高度h。如果一个物体的质量和高度都没有发生变化，则它的重力势能也就不变。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。
弹性势能的大小与什么因素有关呢？
物体的弹性势能大小跟什么因素有关呢？
弹性势能的大小可能与物体 和 有关。
1.以弹簧为例，如何让弹簧具有弹性势能？
2.如何比较弹簧弹性势能的大小？怎么研究这些因素呢？
把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离。
实验探究一：探究弹性势能大小与弹性形变大小的关系(材料相同)。
当物体材料相同时，物体弹性形变越大，弹性势能越大。
实验探究二：探究弹性势能大小与材料的关系(弹性形变相同)。
当物体弹性形变相同时，弹性势能跟物体材料有关。
结论：大量实验表明，物体弹性势能的大小跟弹性形变的大小和形变物体的材料有关；材料相同时，弹性形变程度越大，弹性势能越大。
如果一个弹性材料的这两个因素都没有发生变化，则此物体的弹性势能也就不变。一般弹簧未发生任何形变，而处于自由状态的情况下其弹力势能为零。
势能：重力势能和弹性势能是常见的两种势能。
物体由于运动而具有的能量
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
物体由于发生弹性形变而具有的能量
都是能量的一种具体形式，都具有做功的本领，单位都是焦耳（J）。
机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能
动能与势能相互转化的实例分析
皮球在恢复原状的过程中：
分析整个过程，皮球能量的转化是：
皮球在恢复原状的过程中
将用细线悬挂的小球从A点由静止释放,小球经过最低点B后上升至C点。动能和重力势能是怎样变化的呢?
重力势能减小，动能增大
重力势能增大，动能减小
动能和势能间的相互转化有什么规律呢?
大量实验表明:物体的动能和势能之间是可以相互转化的。在只有动能和势能相互转化的过程中，机械能的总量保持不变，即机械能是守恒的。
我国古代劳动人民很早就利用动能和势能的相互转化发明了农业生产机械。图为是我国古代的一种水力春米机械--水碓。它主要由大轮及安装在大轮轴上的彼此错开的拨板、若干根碓杆及其前端的石锤组成。工作时，水流推动大轮转动，带动轴上的拨板依次不断向下挤压碓杆，从而使石锤抬起，水的动能转化为石锤的重力势能，然后石锤落下，石锤的重力势能又转化为石锤的动能，石锤再对下面的米做功。
动能与势能相互转化的应用
1.注意与物体的 、 有关的关键词，如：匀速、加速、减速；上升、下降等；注意物体总质量m的变化。如：“洒水车”、“投放救灾物资的飞机”、“喷撒农药的飞机质量变小。
①看题中有无机械能守恒的条件：
2.分析重力势能的变化时，若物体的运动包含上升和下降过程，一定要分 个阶段分别分析。
②分别分析物体的动能和势能如何变化，再将动能和势能相加，看其总和是否变化。
3.分析机械能能是否守恒的方法有两种：
1.跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。如图所示，当一名跳伞运动员在空中匀速降落时，下列说法中正确的是（　　） A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能不变，动能增大
2.下列关于各种形式的能量的说法正确的是（ ）A.质量大的物体具有的重力势能一定大B. 速度大的物体具有的动能一定大C. 同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能也越大D. 以一定速度运动的物体，对于不同的参照物，它的动能 是相同的
3.北京时间2022年6月5日10时44分，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，成功进入预定轨道. 则火箭加速上升过程中，下列有关神舟十四号的说法中正确的是（    ）. 
A.动能减小，重力势能增大，机械能守恒B.动能减小，重力势能增大，机械能增大C.动能增大，重力势能减小，机械能守恒D.动能增大，重力势能增大，机械能增大
4.判断下列物体能量的变化情况：一辆汽车匀速上坡，它的动能________，重力势能________.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的动能 ，重力势能 。 一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水工作，它的动能______ .舰载机在“山东舰”航母上加速起飞，其动能 ，重力势能 .一架飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投救灾物资，则飞机在这个过程中，动能           ，势能           
5.小明在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面上由静止释放，小球下滑后撞击斜面底端的木块，请回答下列问题：（1）该实验所探究的物体的动能是指 （选填“木块”或“小球”）的动能；（2）如图甲、乙所示，同一小球从斜面不同高度由静止释放，是探究动能大小与 的关系，得出的结论是：质量相同时，速度 ，动能 ；（3）如图甲、丙所示，不同质量小球从斜面相同高度由静止释放，是探究动能大小与 的关系，得出的结论是：速度相同时，质量 ，动能 。
完成课本7-8页“自我检测”1-4题
1.讨论并回答下列问题(1)体育课上同学将篮球传给你，篮球低速飞过来和高速飞过来，接住篮球时你身体的感觉一有什么不同?这是为什么?(2)你从楼下走过时，看见楼上阳台边缘放着一些花盆，花盆放得很靠外，会使你感到危险。而当这些花盆放在路旁地面上时，就不会使你感到危这是为什么? (3)弹弓的橡皮条被拉伸的弹性形变越大，弹丸被射得就越远。这是为什么?
2.下列现象或过程中，动能和势能是如何变化的?(1)骑自行车下坡，不蹬脚踏板，车速却越来越大。(2)跳水运动员从起跳到落入水中的过程。(3)撑竿跳运动员从开始撑竿到越杆的过程，
3.图为所示是一种蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在跳台上。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者到达最低点时绳下端的位置。在游戏者由静止离开跳台到降至最低点的过程中，下列说法正确的是( )A.游戏者的动能一直在增加B.游戏者的重力势能一直在减少C.弹性绳下端到b点时，游戏者的动能为零D.弹性绳下端从a点运动到b点的过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小
4.乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后再跳起的最大高度总小于原来下落时的高度，这是为什么?怎样抛出乒乓球，才能使它弹跳到高于抛出时的位置?先动手做一做，再用能量转化的观点加以说明。