内容正文:
11.3 动能和势能
如:
声能、
光能、
内能、
电能、
机械能 ······
化学能、
生活中常常听说的有些什么能量?
流水推动水车、子弹击穿靶体、洪水将人冲走,它们都能对物体做功。
物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
能量的单位与功的单位相同,也是焦耳。
注意: “能够”做功不代表“正在”做功,只体现了做功的本领。即:能量不仅体现“释放”,也体现“存储”。
下列情景中的物体具有能量吗?你能分分类吗?
①将瓶子撞倒的保龄球
④将鸡蛋击碎的子弹
②高山上的大石块
③压弯的撑杆
⑥绷紧的弓弦
⑤举高的重锤
①将瓶子撞倒的保龄球
④将鸡蛋击碎的子弹
②高山上的大石块
⑤举高的重锤
③压弯的撑杆
⑥绷紧的弓弦
动能
物体由于运动而具有的能量
体现了能量的释放
势能
重力势能
弹性势能
物体由于受重力有高度而具有的能量
物体由于发生弹性形变而具有的能量
体现了能量的存储
例:将下列物体具有的能量分类(注意同一物体可以具备多种能量)
①水平行驶的汽车;
②正在爬坡的汽车;
③天花板上的吊灯;
④拉长的橡皮筋;
⑤正在下落的雨滴;
⑥上紧发条的小车在水平桌面运动。
具有动能的物体:______________________
具有重力势能的物体:__________________
具有弹性势能的物体:__________________
①②⑤⑥
②③⑤
④⑥
运动的保龄球打在木瓶上,木瓶被撞开,保龄球对木瓶做了功。
表明保龄球具有能量。
物体由于运动而具有的能,叫做动能。
一切运动的物体都具有动能。
那么,动能大小由什么因素决定?
猜想
结合物体具有动能的例子猜测(有理有据)
动能大小可能与物体运动速度、物体质量……有关。
各小组利用桌上实验仪器,先讨论交流,归纳整理实验设计方案,思考每个器材在实验中的作用,并选出代表准备展示本组的实验方案。
控制变量法
不同质量的小球可控制或改变球质量大小
物块被球推动的距离可以反映小球动能大小
转换法
球释放的高度可控制或改变球的速度大小
实验设计:钢球从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动。运动的钢球A碰上物体B后,能将B推动一段距离。B被推得越远,A对B做的功就越多,A的动能也就越大。
进行实验,完成教材p68页,实验填空。
结论1:钢球从高处滚下,高度h越高,钢球运动到底部时速度越大,物体B被撞得越远。所以,质量相同时,钢球的速度越大,动能越 大。
结论2:速度相同时,质量越大的钢球能将物体B 撞得越远 。所以,钢球的速度相同时,质量越大,动能越大。
想想议议
用物理学的术语解释,为什么要对机动车的行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,不同车型的限制车速不同?
根据数据推断,质量和速度相比,哪个因素对物体的动能影响更大?
打桩机工作时,高高举起的重锤落下时,能把桩打入地里,高处的重锤能对桩做功。
这说明高处的重锤具有能量。
物体由于受重力处在高处而具有的能量,叫重力势能。
例子:高山上的石头、
举高的铁锤、
从高楼扔下的物体……
(1)同样高度铅球和乒乓球,落到沙滩上,谁砸的深?谁做功多?
(2)同一个铅球被举高1m和2m,落到沙滩上,那次砸的深?那次做功多?
猜想
物体重力势能可能跟质量与高度有关。
实验器材:质量不同的两个物体、小桌、沙盆。
设计实验
A:将不同质量的重物,在同一高度后让其自由下落,观察每次被撞物体下陷的程度。
B:将同一重物在不同高度后让其自由下落,观察每次被撞物体下陷的程度。
物体高度一定,质量越大,重力势能越大;
物体质量一定,高度越高,重力势能越大。
水力发电站要想发出更多的电来,就要想办法储存更多的水,将水位提得更高,也就是尽量使水的重力势能更大。
发生形变的物体在恢复形变时可以做功,它们也具有能量。
物体由于发生弹性形变而具有的能量,叫弹性势能。
结论:相同物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
小结
动能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与弹性形变大小有关
机械能
1、一个沿竖直方向匀速上升的气球,它的动能________,势能_______。(选填“变大”、“变小”或不变)
2、一辆正在洒水的洒水车在水平地面匀速行驶, 则洒水车在这个过程中,动能____________,重力势能_________。(选填“变大”、“变小”或不变)
不变
变大
变小
变小
3、将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上,则铅球的重力势能 (选填“大于”“等于”或“小于”)铁球的重力势能(以地面为参考面,ρ铅>ρ铁)。现将铅球斜向上方抛出落至地面,此现象表明力是改变物体 __