3.2.1 动能和势能 课件---2023-2024学年浙教版科学九年级上册

第3章 能量的转化与守恒 第2节 机械能 第1课时 动能和势能 一、动能 2 1.概念 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。 流水、风也具有动能。 一切做机械运动的物体都具有动能。 2.影响动能大小的因素 探究影响动能大小因素的实验 实验装置 放在斜面上某一高度处的小球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，说明小球A的动能越大。 实验原理 实验方法 控制变量法 同一个小球从不同高度处由静止滚下 不同质量的小球从相同高度处由静止滚下 转换法 同一木块在相同水平面上运动距离的大小表示小球动能的大小 主要实验步骤 （1）让同一个小球从同一斜面的不同高度处分别由静止开始沿斜面滚下，观察、记录木块被小球推出的距离。 （2）让质量不同的小球从同一斜面的相同高度处分别由静止开始沿斜面滚下，观察、记录木块被小球推出的距离。 实验记录 小球质量 初始高度 木块被推出的距离 m h 2m h 小球质量 初始高度 木块被推出的距离 m h m 2h 近 远 近 远 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。 实验结论 下图中的汽车和摩托车，哪一个的动能大？ 汽车和摩托车的速度相同，汽车的质量大于摩托车的质量，因此汽车的动能大于摩托车的动能。 思考与讨论 在同一条高速公路上，为什么对小客车、大型车的限制速度不同？ 运动速度相同的汽车，汽车的质量越大，动能也越大。汽车的动能越大，在短时间内越不容易刹车停下。所以大型车的限制速度比小客车的小。 1.如图所示，小球放在相同的斜面上使其自由滚下，撞击静止在水平面上的木块。能说明物体的动能与物体的速度有关的是（ ） A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙 C 牛刀小试 2.在探究物体动能的大小与哪些因素有关的实验中，让小车从斜面上由静止释放，小车滑下后撞击静止在斜面底端的木块。 (1)实验时通过比较___________________来比较动能大小。 木块被推动的距离 牛刀小试 (2)同一小车从同一斜面的不同高度由静止释放，如图甲、乙所示，探究动能大小与_______的关系，得出的结论: __________________________________________。 速度 当物体质量一 定时，物体速度越大，动能越大 牛刀小试 二、势能 17 1.重力势能 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。 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。 2.影响重力势能大小的因素 探究影响重力势能大小因素的实验 实验装置 实验原理 让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入沙中的深度。 控制变量法 相同的重物从不同高度处由静止下落 不同质量的重物从相同高度处由静止下落 转换法 实验方法 小木桩陷入沙中的深度反映重物的重力势能的大小 主要实验步骤 操作：让完全相同的两个重物从不同的高度处由静止落下，撞击两个相同的小木桩。 现象：从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些。 （1）探究高度对重力势能的影响 操作：让质量不同的重物从相同的高度处由静止落下，撞击两个相同的小木桩。 现象：质量较大的重物将小木桩撞入沙中深些。 （2）探究质量对重力势能的影响 （1）质量相同时，物体被举得越高，其重力势能越大；被举得越低，其重力势能越小。 实验现象分析 （2）被举高的高度相同时，物体的质量越大，其重力势能越大；质量越小，其重力势能越小。 物体的质量越大，被举得越高，具有的重力势能就越大。 实验结论 3.弹性势能 射箭运动员把弓拉弯的过程中，给弓储存了能量。 网球拍击打网球时，网球拍发生变形，从而储存了能量。 当这些物体恢复原状时也会释放出能量。 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 （1）概念 （2）影响弹性势能大小的因素 射箭时手拉弓弦使弓的形变越大，箭就射得越远；球拍击打网球越用力，网球拍形变就越大，网球就会飞得越远。 弹性势能的大小跟物体形变的大小有关， 物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。 1. 关于重力势能，下列说法正确的是（ ） A.离地面越高的物体的重力势能越大 B.质量越大的物体的重力势能越大 C.悬挂在天花板上的电灯静止不动，它没有重力势能 D.任何被举高的物体都具有重力势能 D 牛刀小试 2.将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压（如图所示） ，放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述，正确的是 ( ) A.向下按笔的过程中，弹簧的弹性势能减