第2节 机械能（第1课时）（备课件）-【上好课】2021-2022学年九年级科学上册同步备课系列（浙教版）

中物理 第三章 能量的转化与守恒 3.2机械能（第1课时） 浙教版 科学（初中） 九年级上 过山车 观察思考 游乐园中的过山车从高处滑下时 ,如图所示，它的运动速度不断增大，然后它又冲上另一个斜坡，速度就减小下来。过山车运动的速度为什么会发生这样的变化？ 与物体的动能和势能有关 一、动能 在轨道上运动的过山车具有能量。物体由于运动而具有的能量叫做动能。 飞翔的小鸟、行走的人、行驶的汽车、掷出的铅球等物体，都具有动能。 流动的水、空气都能够推动发电机的叶轮转动。可见，流水、风也具有动能。 一切做机械运动的物体都具有动能。 物体的动能大小跟哪些因素有关呢？下面我们通过实验来探究一下。 实验器材：两个相同的木块、两个完全相同的钢球和一个质量较大的钢球、斜面轨道。 影响动能的大小因素 提出猜想：动能的大小与物体的质量和速度有关吗？ 放在斜面上某一高度处的小钢球 A 滚下时，撞击水平面上的木块 B，并将木块 B 推出一段距离。木块 B 被推出的距离越远，说明小钢球 A 的动能越大。 控制变量法与转化法 影响动能的大小因素 观察思考 思考1：在实验中如何体现钢球的动能大小？ 动能大小 （转换法） 思考2：本实验采用的主要采用的研究方法是什么？ 木块移动距离大小 控制变量法 物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法 转换法： 把多因素的问题变成多个单因素的问题,而只改变其中的某一个因素,从而研究这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决的方法。 控制变量法 实验步骤： ②比较木块被质量相同的钢球从不同高度处滚下撞击后木块运动的距离，并说出实验现象和结论。 为什么让钢球从不同高度处滚下？ 这样可以让钢球运动到斜面低端时获得不同的速度。 ①将木块放在水平面上，让质量相同的两个钢球由静止开始沿斜面向下运动。 结论：在质量一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。 让同一个小钢球从斜面上不同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，得出实验结论。 实验现象：质量相同的钢球，释放的高度越高，木块被推得越远。 ③被质量不同的钢球从同一高度处静止滚下撞击木块后，比较木块运动的距离。并说出实验现象和结论。 为什么让钢球从同一高度处滚下？ 这样可以让钢球运动到斜面底端时获得相同的速度。 结论：运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就越大。 让不同质量的小钢球从斜面上相同的高度处分别由静止开始沿斜面滚下，比较木块被小钢球推出的距离大小，得出实验结论 实验现象：同一位置释放钢球，球质量越大，木块被推得越远。 实验结论：质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。即：一个物体质量越大、速度越大，其动能就会越大。 总结出物体的动能与哪些因素有关： 1．下图中的汽车和摩托车，哪一个动能大？ 图中汽车和摩托车速度相同，因为汽车的质量大所以动能大。 2．在同一条高速公路上，为什么对小型客车、大型客车的限制速度是不同的？ 在相同的高速公路上，不同车型的客车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同。 过山车能够从轨道的最高处飞驰而下，这是因为其他机械装置把过山车拉到轨道最高处的过程中，给过山车储存了能量。 为什么过山车能够从轨道的最高处飞驰而下？ 二、势能 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能 树上静止的苹果也储存一定的重力势能，当它下落时会将重力势能释放出来。 重力势能的大小跟哪些因素有关呢？ 高空坠物破坏力惊人 观察思考 小球下落实验 实验器材：铝盘、细沙、米尺、金属小球 实验步骤： 1．在一个铝盘中放入约2 厘米厚的细沙； 2．取出大小不同的金属小球。 影响重力势能的大小因素 4．把金属小球从沙中拿出，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。 3．将一根米尺竖直立在细沙上，把金属小球拿到某一高度自由释放，如右图所示, 记录这一高度。 5．抹平盘中的沙，分别从不同的高度自由释放同一个金属小球，观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。 6．抹平盘中的沙，分别从相同的高度自由释放不同质量的金属小球观察被金属小球所撞出的沙坑深度和大小，并将结果记录下来。 7．比较观察结果，被金属小球所撞出的沙坑深度和大小跟金属小球的质量和下落的高度有什么关系？ 自由释放：是指静止自由落体 大 小 相同 大 大 小 小 深 浅 深 浅 实验结论：大量事实表明，物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大. 实验记录： 实验 物体 物体质量 高度 凹陷深度 势能