内容正文:
5.4 机械能(第一课时)
年 级:九年级
学 科:初中科学(华东师大版)
新知讲解
一、能量
1、能量(能):
物体能够做功,就具有能量。一个物体能够做功越多,表示这个物体的能量越大。
2、能量的形式:
能量的形式多样:电能、太阳辐射能、机械能(动能、势能)、热能、光能、核能、风能……等。
注意:
能够做功不表示物体一定要正在做功,将要做功或可以做功而现在没有做功的物体也具有能量。
二、动能
1、动能:
运动的物体具有的能,称为动能。
2、 物体动能的大小可以表现为它对其他物体所能做的功的大小。
物体动能越大,它能够对其他物体做的功就越大;动能越小,它能够对其他物体做的功就越小。
新知讲解
运动的物体具有动能,具有动能的物体能做功。以公路上行驶的汽车撞上障碍物为例,说一说动能大小与什么因素有关?
(1)同一辆汽车,以相同的速度行驶在同一路段,满载货物与空载时撞上障碍物,结果破坏程度的不一样的, 时,破坏程度更大些。说明: 。
(2)同一辆空载的汽车,速度不同时撞上障碍物,结果破坏程度是不一样的, 时,破坏程度更大些。说明:
。
满载(质量较大)
速度相同时,质量越大,其动能越大。
速度较大
质量相同时,速度越大,其动能越大。
活动
3、影响动能大小的因素:
影响物体动能大小的因素有物体的运动速度和质量。
(1)质量相同时,速度越大,物体的动能越大;
(2)速度相同时,质量越大,物体的动能越大。
质量越大,速度越大,物体的动能就越大。
新知讲解
从能量的角度,说一说,交通规则中,为什么要规定“车辆严禁超载超速行驶”?
行驶的车辆具有较大的动能,动能大小与其质量及运动速度有关。速度越大、质量越大,其所具有的动能就越大,同时汽车的惯性也大,从而使汽车存在较大安全隐患。一旦发生交通事故,后果会很严重。
讨论交流
实验探究
借助如图所示的仪器设备,议一议,如何设计实验来验证“动能大小与质量、速度的关系”?
(1)使球从斜面上某一高度由静止滚下,球到达水平面时具有一定的 ,这时球进入盒中并推动盒子向前运动,这时盒子获得了 而运动起来。盒子被球推着运动的距离越大,说明:
;
(2)实验中,通过观察 来推断球具有动能大小。这里所采用的方法是 法。
(点击图片可播放)
速度
动能
球对盒子做功,盒子运动的距离越大,说明球具有的动能越大
盒子运动的距离大小
转换
A、验证“动能大小与质量有关”:
(1)应该控制相同的量是 ;改变的量是 ;
(2)使 的球从斜面上 高度由静止滚下,记录盒子被球推着运动的距离;从而比较球的动能大小。
(3)这里使用的研究方法为 法、 法。
速度
质量
质量不同
相同
转换 控制变量
活动设计
B、验证“动能大小与速度有关”:
(1)应该控制相同的量是 ;改变的量是 ;
(2)使 的球从斜面上 高度由静止滚下,记录盒子被球推着运动的距离;从而比较球的动能大小。
注意:
以上两个实验中,若盒子被推出轨道外而无法继续实验时,可以采用
等方法来解决。
质量 速度
质量相同 不同
换用质量较小的球、将球的下滑高度降低一些
活动设计
影响动能大小的因素
(点击图片播放)
视频辅助
三、势能
1、势能包括重力势能和弹性势能。
2、动能和势能在国际单位制中的单位都是焦耳,简称焦(符号J)。
3、弹性势能:
当物体被拉伸、压缩或弯曲发生弹性形变时所具有的能叫做弹性势能。
弹性势能的大小与物体的弹