初中物理苏科版（2024）九年级上册（2024）一、机械能完整版教学ppt课件

这是一份初中物理苏科版（2024）九年级上册（2024）一、机械能完整版教学ppt课件，共43页。PPT课件主要包含了CONTENTS，教学重点，教学难点，PARTONE，PARTTWO，动能和势能，想一想，做一做，议一议，所处的高度等内容，欢迎下载使用。
1. 知道能量的概念；2. 掌握动能的概念及其影响因素；3. 清楚弹性势能、重力势能的概念及其影响因素；4. 学会探索动能、重力势能影响因素的实验过程；5. 了解机械能的概念、知道动能与势能可以相互转化；6. 由秋千摆动引出摆球摆动实验，并分析该过程中动能和重力势能的转化情况；7. 了解海洋中的机械能。
1.会判断物体是否具有动能或势能； 2.懂得分析动能与势能的相互转化； 3.知道利用控制变量法实验探究动能、重力势能的影响因素。
1.机械能的相互转化的综合应用； 2.分析含阻力的摆球模型在生活中应用；
为什么要规定汽车在公路上行驶的最大速度(图12-1)?脚踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快(图12-2)?
观察下面图片，分析它们有哪些共同点？
巨大的水流能带动轮机发电
飞鸟撞击有时会机毁人亡
1.穿甲弹飞行速度越快，穿透钢板越多；2.水的流速越大发出的电越多；3.小鸟撞击飞机时速度越快，飞机损坏越严重。
举例：高山上的石头、举高的铁锤、从高楼扔下的物体……
打桩机工作时，高高举起的重锤落下时，可以把桩打入地里，重锤对桩做了功。这说明高处的重锤具有能量。
当心吊物　　　　 当心落物　　 必须戴安全帽
1.一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。
2.一个物体能够做的功越多，这个物体的能量就越大。
3.单位：在物理学中，能量与功的单位一样，也是焦耳，简称焦，符号是J。
呼啸的海浪有时会冲坏海堤、推到房子；踢出去的足球能使静止的球球网发生形变……
这些都说明，运动的物体能对其他物体做功，具有能量。物体由于运动而具有的能量叫作动能。
猜想与假设：动能的大小可能与物体的速度、质量等因素有关。
提出问题：汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；一辆汽车以同一速度运动，重载比空载时出事故更严重，那么动能与什么因素有关？
物体的动能越大，它能对其他物体做的功就越多。
如图12-4所示，小车从斜面上滑 下，在水平面上与木块相撞，两者共同滑行一段距离，运动的小车对木块做了功。小车动能的大小可能与哪些因素有关?怎样用该装置验证你的猜想?
信息快递：在木块的碰撞面上粘贴海绵片，可使小车与木块在碰撞后一起运动。
1.将同一小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击置于水平面上相同位置的同一木块，比较木块运动的距离。
2.在小车上放一些槽码，改变小车的质量，让不同质量的小车从同一高度由静止开始下滑，撞击置于水平面上相同位置的同一木块，比较木块移动的距离。
信息快递：质量不等的小车从斜坡的同一高度由静止开始下滑，运动到水平面时的速度相等。
质量相同时，速度越大，物体的动能越大。
速度相同时，质量越大，物体的动能越大。
高度越高，木块移动的距离越大。
质量越大，木块移动的距离越大。
通过上述实验，你能得出什么结论?
研究表明： 物体动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大、质量越大，物体的动能越大。
为什么汽车在高速公路上要限速?为什么不同车型的限速标准不一 样?你能解释其中的原因吗?
1. 机动车的质量一定时，速度越大，机动车具有的动能越大，机动车的动能越大，它对其他物体做的功越大，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对机动车的行驶速度要进行限制，也就是限制它动能的大小；2.由于动能与质量和速度有关，对质量较小的车，其限制速度可大些，对质量较大的车，其限制速度就要小些。
有一种玩具车，只要用手按住它往后拉一下，松手后它就能往前运动。
它运动的能量来自哪里?
这种玩具小车内部有一个类似弹簧的装置。在向后拉的过程中，该装置发生弹性形变；松手后，这个装置在恢复形变的过程中对小车做功，使小车运动。
发生弹性形变的物体能对其他物体做功，表明它具有能量，这 种能量叫作弹性势能。
如图所示，图(a)中橡皮筋的形变越大，“子弹”被弹射得越远；图(b)中发条上得越紧，钟表走的时间越长；图(c)中弹簧的形变越大，小车被弹得越远.事实表明，弹性形变越大，物体的弹性势能就越大.
如图12-6所示，强夯机的重锤落下时能将地基打实；从山上滚落的石头会摧毁山下的建筑物。
大量事实表明，处在一定高度的物体具有做功的本领， 即具有能量。这种能量叫作重力势能。
如左图所示，让高处的重物自由下落，观察重物陷入沙中的深度。
1. 将同一重物分别从不同的高度由静止落下，比较重物陷入沙中的深度，你能得到什么结论？
结论： 物体的重力势能与物体的 有关， 越高，物体的重力势能越大。
2. 将质量不同的重物分别从同一高度由静止落下，比较重物陷入沙中的深度，你又能得到什么结论？
结论： 物体的重力势能与物体的 有关， 越大，物体的重力势能越大。
研究表明， 物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
机械能及其转化
许多人都有荡秋千的经历。如图所示，在秋千摆动的过程中，人距离地面的高度不断变化，同时速度也不断变化。也就是说，人的重力势能和动能都在不断变化。
如图12-9所示，将摆球从点A 由静止释放，观察摆球的高度和速度是怎样变化的。
1. 摆球从点A 向下摆动的过程中，它的速度怎样变化?动能怎样变化?重力势能样变化?
速度增大，动能增大，重力势能减小。
2. 摆球到达最低点O′ 时，它的动能是否达到最大?重力势能呢?
3.摆球由点O '向点B运动的过程中，它的速度怎样变化?动能转化为什么能?当到达最高点B时，它的动能是否为零?重力势能是否为最大?
是（它的动能达到最大），重力势能达到最小。
速度减小，动能转化为重力势能；当到达最高点B时，它的动能为零，重力势能最大。
4. 根据前面的观察和分析，简要说明荡秋千过程中动能和重力势能转化的情况。
A→ O ′，速度越来越大，动能逐渐                 ， 重力势能逐渐                  . 到达最低点 O ′时，动能最              、重力势能最               . 在此过程中，重力势能逐渐转化为               能.
O ′→B ，速度越来越              ，动能逐渐转化为                 能.  当摆球到达最高处B点时，它的动能为                ，重力势能最                  .
A→ B:第一段（A→ O ′）重力势能转化为动能； 第二段（O ′→B ）动能转化为重力势能。
1.在上述活动中，若不考虑阻力的情况下，A、B两点的高度相同，即A、B两点的重力势能相同，且A→ B、B→ A，是一个循环过程。
2.在上述活动中，若考虑阻力的情况下，如右图，B点高度小于A点，A1点小于B点，以此类推，直至最后与O O ′重合，即处于静止状态。这也是模拟真实的荡秋千过程。
观察图12-10,分析各情景中动能和势能的转化情况。
在物理学中，动能和势能统称为机械能 。一个物体可以同时具有动能和势能。例如，正被起重机吊起的重物，跳水过程中 的运动员，等等。大量事实说明，动能和势能可以相互转化。
想一想：生活中还有哪些现象表明动能和势能可以相互转化?
海洋中有着丰富的机械能，它可以通过不同的形式表现出来，如海浪、海流、潮汐等。海浪能海洋中波涛汹涌，蕴藏着巨大能量。海浪能把几十吨的石头推走，能使万吨巨轮颠簸摇晃。海啸——一种灾难性的海浪，能把轮 船冲上陆地，甚至能冲毁岸上的建筑物。据科学家估测，在1 km² 的海面上，海浪能的功率高达2.0×10⁵kW 。 如果能对其进行有效的开发和利用，将可以获得非常可观的能量。海流能海水受风力、海底地形等影响，沿一定方向大规模流动，这种现象称为海流。科学家们设想，可以利用海流的动力推动水轮发电机发电—海流发电。据估测，如果世界大洋中的海流都被用来发电，其发电功率可达5×10⁹kW。
潮汐能由于太阳和月球的引力作用，海面会出现周期性涨落，这种现象称为海洋潮汐。海水一涨一落，水位的高度差可达十几米。为了利用潮汐的机械能，人们在海湾或河口建筑拦水堤坝，形成水库， 并在坝下设置装有水轮机的泄水闸。当海面涨落时，海水流经泄水闸，带动发电机发电(图12-11)。位于浙江省温岭市的江厦潮汐电站，是我国最大的潮汐电站，也是世界第四大潮汐电站，如图12-12所示。
请查阅相关资料，了解海洋中的航标灯是利用何种能源发光的。
1.现有(1)被拉长的橡皮筋；(2)水平前进的火车；(3)正从高空下落的小石块；(4)从坡顶下滑的自行车；(5)放在阳台上的花盆。 在上述物体中只具有动能 _______，只具有重力势能的是 ________，只具有弹性势能的____________，既具有动能又具有势能的是 ________。
2．下列关于机械能的说法正确的是 ( )A ．在空中飞行的飞机只具有动能B ．炮弹具有的机械能一定比子弹具有的机械能大C ．质量和速度都相同的物体具有的动能一样大D ．质量大的物体具有的重力势能一定大
3.一个人乘着电梯匀速上升，其（ ） A.重力势能增加，动能减少B.重力势能减少，动能不变C.重力势能增加，动能增加D.重力势能增加，动能不变
4．下列过程中，物体的动能转化为重力势能的是 ( )A ．篮球从高处落下 B ．钟表里的发条带动指针转动C ．秋千从低处荡向高处 D ．物块在斜面上由静止下滑
A ．最高处时，动能为零B ．起跳过程中，重力势能减小C ．动能先减小后增大D ．重力势能先减小后增大
5．如图所示，青蛙从跳起到落地的过程中，下列说法中正确的是 ( )
A ．在远地点的势能最大、动能为零B ．在近地点的动能最大、势能为零C ．从近地点向远地点运动过程中，势能增大、动能减小D ．从近地点向远地点运动过程中，质量减小、重力减小
6 ．如图所示，“天和”核心舱绕地球沿椭圆轨道运动，离地球最近的一点叫近地点，最远的一点叫远地点。不考虑空气阻力，则 ( )
7．如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点，A、B两点等高。下列说法中正确的是（　　）A．从A点到B点的过程中，摆球的机械能先增大后减小B．在B点时，摆球的动能最大C．在O点时，摆球的重力势能最大D．从A点到O点，摆球的动能增加
A ．不能到达 C 点B ．到达 C 点时动能为 0 ，机械能也为 0C ．从 A 点运动到 B 点的过程中重力势能转化为动能，机械能守恒D ．从 B 点运动到 C 点的过程中动能转化为重力势能，机械能减小
8 ．如图所示，光滑的半圆形轨道固定在水平桌面上，轨道上的A 点、C 点在同一高度，B点为最低点，小球从 A 点由静止自由释放，不计空气阻力，则小球 ( )
1. 图12- 13是某轻轨车站的设计方案示意图。 与站台连接的轨道有一定 的坡度。请你从节能的角度分析这样设计的优点。
一般情况下，列车在进站过程中要减速，而出站时要加速。利用这个特点设计方案可以使列车在进站时上坡， 速度减小，将动能转化成重力势能；出站时下坡，速度增大，将重力势能转化成动能，从而节约了能源。
2. 做一个能自动回转的“魔罐”。如图12-14所示，在金属罐的盖子 和罐底各开两个小孔，用细线将一个钩码系在橡皮筋的中部，然后将橡皮 筋穿过盖子和罐底的小孔并固定起来，这样， 一个“魔罐”就做成了。试 一试，当你将“魔罐”在水平地面上滚出后，它能自动滚回来吗?仔细观察“魔罐”的运动，想一想，在此过程中动能和势能是如何转化的?
提示：本题是一个小制作，要动手。制作完成后，推动“魔罐”使之沿水平地面滚出，滚动一定距离后，它能自动折回……如此不断地来回滚动。在此过程中 “魔罐”的动能与橡皮筋的弹性势能相互转化。
3.在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B, 如图12-15所示。皮球从较高处下落形成的圆斑是图中的哪一个?你判断的依据是什么?
皮球从较高处下落形成的圆斑是课本图中的B 。因为皮球在较高处具有较大的重力势能，下落过程中重力势能转化成动能，皮球在接触地面前具有较大的动能，在和地面接触过程中动能转化成的弹性势能较大，所以皮球的形变量较大，在地面上形成的圆斑也就较大。