10.1 机械能-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（北师大版)

１　 第十章　机械能、内能及其转化 一、机械能 知识点一　能量和动能 １．能量 (１)概念:物体能对外做功,我们就说这个物体具有能 量,简称能. (２)单位:焦耳,符号是J. (３)理解 ①一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越大. ②功是过程量,是能量转化的量度;能是状态量,表示 物体做功本领的大小.有能量的物体不一定做功. ③做功的物体一定具有能量,且做了多少功,就要消 耗多少能量. ２．动能 (１)概念:物体由于运动具有的能叫作动能. (２)探究:影响动能大小的因素 【猜想与假设】 动能大,表示物体由于运动而具有的能量大,所以动 能可能和物体的质量和速度有关. 【实验探究】 探究 问题 动能与速度的关系 动能与质量的关系 实验 设计 如图所示,让质量相同的 小球从同一斜面的不同 高度由静止开始滚下,小 球钻入水平面上的纸盒 并推动纸盒运动.观察 小球和纸盒的运动情况 如图所示,让质量不同的 小球从同一斜面的同一 高度由静止开始滚下,小 球钻入水平面上的纸盒 并推动纸盒运动.观察 小球和纸盒的运动情况 .4 控制变量法和转换法 (１)控 制 变 量 法:控 制质量相同,探究动能与 速度的关系;控制速度相 同,探 究 动 能 和 质 量 的 关系. (２)转 换 法:物 体 的 动能 在 实 验 中 是 无 法 测 量的,故实验中用纸盒被 推动 的 距 离 的 大 小 来 表 示小球动能的大小. 物理　九年级　上册 ２　 .4 控制变量法和转换法 (１)控 制 变 量 法:控 制质量相同,探究重力势 能与 物 体 被 举 高 的 高 度 的关系;控制物体被举高 的高度相同,探究重力势 能与质量的关系. (２)转 换 法:物 体 的 重力 势 能 在 实 验 中 无 法 测量,故实验中用桌腿陷 入细 砂 的 深 度 来 表 示 铁 块重力势能的大小. 续表 探究 问题 动能与速度的关系 动能与质量的关系 现象 及分 析 位置较高的小球将纸盒 推动的距离较远,原因是 位置较高的小球从斜面 上滚到水平面上的速度 较大,对纸盒 做 的 功 较 多.可见,质量相同时, 速度 越 大 的 物 体 动 能 越大 质量较大的小球将纸盒 推动的距离较远,原因 是质量较大的小球对纸 盒做 的 功 较 多.可 见, 速度相同时,质量越大 的物体动能越大 实验 结论 运动物体的动能大小与物体的速度和质量有关,物 体的速度越大,质量越大,它具有的动能就越大 知识点二　势能 １．重力势能:受到重力的物体被举高后具有能,这种能 叫作重力势能. ２．实验探究:影响重力势能大小的因素 【猜想与假设】 重力势能可能与物体的质量和被举高的高度有关. 【实验探究】 探究 问题 重力势能与物体被举高的 高度的关系 重力势能与质量的关系 实验 设计 在透明的容器中装入适量的细砂,将木质小桌放在 细砂上,通过比较小桌受铁块作用后,桌腿陷入细砂 的深度来比较铁块重力势能的大小 进行 实验 如图所示,让质量相同的 铁块从不同高度由静止开 始落到小桌上,观察两次 实验桌腿陷入细砂的深度 如图所示,让质量不同 的铁块从同一高度由静 止开始落到小桌上,观 察两次实验桌腿陷入细 砂的深度 第十章　机械能、内能及其转化 ３　 续表 探究 问题 重力势能与物体被举高的 高度的关系 重力势能与质量的关系 现象 及分 析 位置较高的铁块将桌腿砸 入细砂的深度更深,原因 是位置较高的铁块对小桌 做的功较多.可见,质量 相同时,被举高的高度越 高的物体重力势能越大 质量较大的铁块将桌 腿砸入细砂的深度更 深,原因是质量较大的 铁块对小桌做的功较 多.可见,被举高的高 度相同时,质量越大的 物体重力势能越大 实验 结论 物体的重力势能的大小与物体的质量和被举高的 高度有关,物体的质量越大、被举高的高度越高,它 做功的本领就越大,物体具有的重力势能就越大 ３．弹性势能 (１)概念:具有弹性的物体发生弹性形变后具有的能. (２)影响弹性势能大小的因素:同一弹性物体的弹性 形变越大,具有的弹性势能越多. 知识点三　机械能及其转化 １．机械能 (１)概念:动能与势能统称为机械能. (２)大小:动能和势能之和. ２．动能与势能之间的转化 如图所示,当摆球从A 点向下摆动时, 相关量的分析如下表: 位置或过程 动能 重力势能 A 点 为零 最大 O 点 最大 最小 B 点 为零 最大 从A 到O 的过程 速度越来越大,摆球的动能逐渐增大;高度越 来越小,重力势能逐渐减小.摆球的重力势 能逐渐转化成动能 从O 到B 的过程 速度越来越小,摆球的动能逐渐减小;高度越 来越大,重力势能逐渐增大.摆球的动能逐 渐转化成重力势能 -@? 弹弓上的石子静止不动, 弹弓发生弹性形变,具有弹性 势能,不 是