内容正文:
11.3 动能和势能
思考
2019年10月,最高人民法院印发《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》规定,对于故意高空抛物的,根据具体情形以危险方法危害公共安全罪、故意伤害罪或故意杀人罪论处,特定情形要从重处罚。
为什么小小的物品会造成那么大的伤害?
2
思考
2006年11月14日,兰州空军某部河南籍飞行员李剑英驾驶某型歼击机,在训练结束下降途中,飞机撞鸟,当时飞机上还有800多公升航空油,李剑英看到飞机下方的密集村庄和人群,依然决定改跳伞为迫降,为了保护国家和人民群众的生命财产安全而不幸殉难。
小小的飞鸟为什么能给这么大的战斗机造成重创?
3
认识能量
流动的水能把船冲走
高举的重锤能把地面砸陷
拉圆的弓能把箭弹射开
流动的水 能把船 冲走
高举的重锤 能把 地面砸陷
拉圆的弓 能把箭 弹射开
认识能量
物体
能够对外
做功
具有能量
一、能量
1.定义:
2.单位:
焦耳(J)
一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量,简称能。
3.一个物体能够对外做的功越多,表示这个物体的能量越大。
练习:下列关于能量的说法中正确的是( )
A. 做功的物体具有能量,不做功的物体没有能量
B. 做功多的物体能量就多,做功少的物体能量就少
C. 能够对外做功的物体具有能量,但不一定在做功
D. 能量多的物体所做的功一定就多
C
二、动能
1.定义: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
快问快答
下列哪些物体具有动能?
天上飞行的飞机
高速铁路上行驶的空载火车
高速铁路上行驶的满载火车
地上飞奔的猎豹
快跑的小明
慢跑的小明
静止在地面上的铅球
在水平地面上滚动的铅球
√
√
√
√
√
√
√
×
动能大小跟哪些因素有关呢?
2.探究物体动能的大小与哪些因素有关
【实验猜想】
物体的速度、物体的质量
【实验器材】
想一想1:如何显示小球A动能的大小?
小球A的动能大小可以用物体B被撞击的远近来表示
【转换法】
想一想2:如何改变物体的速度?
让小球从斜面上的不同高度由静止滚下。
【控制变量法】
实验一:探究物体动能的大小与速度的关系
【设计实验】该实验应控制小球的 相同,改变小球的 。即让质量 的小球从斜面的 高度由静止释放。应选 、 完成实验。
【实验结论】
质量
速度
相同
不同
甲
乙
质量相同时,钢球的速度越大,动能越大。
实验二:探究物体动能的大小与质量的关系
【设计实验】该实验应控制小球的 相同,改变小球的 。即让质量 的小球从斜面的 高度由静止释放。应选 、 完成实验。
【实验结论】
速度
质量
不同
同一
丙
乙
钢球的速度相同时,质量越大,动能越大。
练习
判断动能变化情况:
1.一辆汽车加速运动,它的动能 。
2.火车进站时做减速运动,它的动能 ;停止后,它的动能等于 ;
3.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动能 。
增大
减小
0
减小
答:不同车型的车的质量不同,如果车的行驶速度相同,质量大的,动能大,行驶时危险性就大。所以质量大的大型客车最高行驶速度要小些。
想一想:为什么不同车型设置不同的最高行驶速度?
交通标志牌
三、重力势能
1.定义:物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能,叫做重力势能。
重力势能的大小跟哪些因素有关呢?
高一点
要使木桩进入泥土里,砸向木桩的重物需要高一点,还是低一点?
探究物体的重力势能跟哪些因素有关
猜想一:
高度
石头
分别搬起石头和棉花砸向自己的脚,哪个更疼一些?
猜想二:
质量
2.探究重力势能的大小与哪些因素有关
【实验猜想】
物体的质量、物体的高度
想一想:如何显示物体重力势能的大小?
橡皮泥凹陷的程度
【转换法】
【控制变量法】
实验一:探究物体重力势能的大小与质量的关系
【设计实验】该实验应控制小球的 相同,改变小球的 。
【实验结论】
质量
高度
物体的高度一定,质量越大,重力势能越大。
实验二:探究物体重力势能的大小与高度的关系
【设计实验】该实验应控制小球的 相同,改变小球的 。
【实验结论】
质量
高度
物体的质量一定,高度越高,重力势能越大。
动能的多少由物体的 和 决定;重力势能的多少由物体的 和 决定。
速度
练习
质量
质量
被举高的高度
一架飞机在灾区上方水平匀速飞行,并不断向灾区空投救灾物资,则飞机在这个过程中,动能 ,势能 (填“变大”或“变小”)
变小
变小
四、弹性势能
1.定义:物体由于发生弹性形变所具有的能,叫做弹性势能。
2.影响弹性势能大小的因素:
材料、弹性形变
请你判断下列物体具有那种形式的能量:
(1)在水平公路上行驶的汽车
(2)悬挂在天花板上的吊灯
(3)在空中飞行的飞机
(4)被拉开的弹弓
动能
重力势能
动能和重力势能
弹性势能
练习
课堂小结
一、能量
物体能够对外做功,我们就说它具有能量
动能
物体由于运动而具有的能量
影响因素:
质量、速度
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
影响因素:
质量、高度
弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能量
影响因素:
材料、弹性形变
势能
二、机械能
2022年北京冬奥会赛场上,我国运动员摘得自由式滑雪大跳台比赛的金牌。运动员离开跳台后,从低处向高处跃起后下落,在此过程中( )
A.动能一直减小 B.重力势能一直减小
C.动能先减小后增大 D.重力势能先减小后增大
C
课后练习
变式1:将一个小球竖直向上抛出后,小球在空中运动过程中,动能大小如何变化?
动能先减小后增大
变式2:小球在最高点时,动能是多少?
0
变式3:如果是斜抛这个小球,小球到达最高点时,动能为0吗?
不是
变式4:小明同学从距地面1m高的地方竖直向上抛出一块橡皮,橡皮离手后,在空中飞行到落地的过程中,不计空气阻力。动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是( )
A
变式5:小明同学从距地面1m高的地方斜向上抛出一块橡皮,橡皮离手后,在空中飞行到落地的过程中,不计空气阻力。动能Ek随时间t变化的曲线最接近的是( )
B
$$