11.4 认识动能和势能(第1课时) 导学案---2023-2024学年沪粤版物理九年级上册

11.4　认识动能和势能(第1课时) 课程标准(2022年版) 本节要点 知道动能、势能． 1.通过实例从做功的角度描述能量．能说出能量与做功的关系，记住能量的单位． 2.通过实例初步认识动能和势能的概念并解释相关现象．(重难点) 3.通过实验探究，了解动能和势能的大小跟哪些因素有关． 4.具有从能量的角度分析物理问题的意识． 基础强化练 ★知识点 能量 1.高速运动的子弹击穿苹果(如图甲所示)，高山上的石头落到地面会造成破坏(如图乙所示)，发生弹性形变的网球拍将网球弹出(如图丙所示)．这表明运动的子弹、高山上的石头和发生弹性形变的网球拍都能对外界做功．物体能够对外界做功，我们就说这个物体具有能量．高速运动的子弹具有能量——我们把物体由于运动具有的能叫做动能．高山上的石头具有能量——物理学中把被举高的物体具有的能叫做重力势能．网球拍由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能． 2.下列物体具有动能的是(C) A．悬挂在天花板上的吊灯 B．静止在山顶上的大石头 C．飞行的飞机 D．拉开的弹弓 归纳总结 1.能量的定义：物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或能． 2．能的单位：焦耳(J)． 3．物体能够对外做功，说明物体一定具有能量．但具有能量不代表物体正在做功，或物体已经做完功，只代表物体具有做功的能力． 4．动能：物体由于运动具有的能． 5．重力势能：被举高的物体具有的能． 6．弹性势能：物体发生弹性形变而具有的能． ★知识点 动能的大小跟哪些因素有关 1.学生实验：探究动能的大小跟哪些因素有关． 猜想与假设：可能跟物体的质量、物体运动的速度有关． 设计实验：如图甲所示，将钢球A从高度为h的斜槽上滚下，在水平面上运动．运动的钢球A撞击水平面上静止的木块B，将木块撞出一段距离．在同样的水平面上，木块B被撞得越远，说明钢球A具有的动能越大． (1)如图甲、乙所示，让同一钢球A从不同的高度由静止滚下，钢球A到达水平面的速度不同，木块B被撞开的距离也不同．高度越高，钢球A到达水平面的速度越大，木块B被撞开的距离越远，说明钢球A具有的动能越大．这里用到的实验方法是控制变量法和转换法． 小结：质量相同的物体，速度越大，动能越大． (2)如图丙、丁所示，让不同质量的钢球从同一高度由静止滚下，钢球到达水平面的速度相同，质量越大的钢球，木块被撞开的距离越远． 小结：速度相同的物体，质量越大，动能越大． 结论：物体的动能大小跟物体的质量和物体运动的速度有关．物体的速度越大，质量越大，动能就越大． 2.在“探究物体的动能和哪些因素有关”时(如图所示)，同学们提出了如下猜想： 猜想一：物体动能大小与物体的质量有关． 猜想二：物体动能大小与物体运动的速度有关． (1)物体的动能是指B(填字母)． A．小车在斜面上时的动能 B．小车撞击木块前的动能 C．小车撞击木块后的动能 D．木块的动能 (2)若在图示实验的基础上，小明想进一步探究动能与速度的关系．正确实验后，小明发现木块被撞击后移动的距离s2<s1(现象明显)．则出现这一现象的原因是A(填字母)． A．小车放置的初始位置比图示的低 B．木块未放回初始位置就进行实验 C．第二次实验时，水平面的粗糙程度比第一次大 (3)为了便于验证猜想二，小丽把小车放在斜面的不同高度由静止释放．实验中小丽发现，在第三次时，最终木块从水平木板的右端滑出．于是，小丽用质量更大的木块替换后继续完成此次实验探究．结果木块未滑出右端，于是小丽总结三次实验得出结论．小丽的做法显然有一定的问题，请利用原有器材，帮助小丽给出解决问题的办法：减小小车开始滑下的高度． (4)实验时，若木块与水平木板间无摩擦则不能得出结论，原因是根据牛顿第一定律，木块将永远运动下去，无法比较动能的大小． 3.如图是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验装置示意图，让小球A从斜槽上某点滚下，撞击在水平面上的木块B上，木块B移动了一段距离． (1)该实验中所探究的物体的动能是指小球A(选填“小球A”或“木块B”)的动能．其动能是通过木块移动的距离来反映的，这里应用了转换法． (2)实验表明，让小球A分别从斜槽不同高度由静止滚下，高度越大，速度越大，木块B被撞得越远．可得结论：质量相同时，小球的速度越大，动能越大． (3)若要探究物体的动能与质量的关系，应让不同质量的小球从斜槽同一高度由静止滚下，目的是使小球到达水平面的速度相同，这里应用了控制变量法． (4)若木块的重力为1 N，水平移动的距离是 30 cm，则重力对木块做功0J. (5)木块在水平面上不能立即停下来，是因为木块具有惯性，木块最终停下来是因为木块受到阻(摩擦)力的作用． (6)如果水平面光滑，则不能(选填“能”或“不能”)完成本实验． 归纳总结 1.一切运动的物体都具