内容正文:
11.3《动能和势能》导学案
班级 姓名
【学习目标】
1.通过实例理解能量与做功的关系。
2.通过实例初步认识动能、势能的概念并解释相关现象。
3.通过实验探究,了解动能和势能的大小跟哪些因素有关。(重点)
【课前回顾】
1.功率定义: 和做功所用的 之比。物理意义:表示 的物理量。
2.公式: 变形公式: 变形公式: 功率推导式:
3.单位: ,简称 ,符号 ,1W=1J/s;常用单位: ,
5.物理含义:每秒内做功多少。举例:某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。
6.一般采用下列三种办法比较大小:
① :② :③ :
【新课讲授】
【板块一】能量
1.湍流的流水能把船冲走,高举的重锤能把地面砸陷,拉圆的弓能把箭弹射开。
在这个过程中流水、重锤,弓是否做了功?
归纳总结:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有 ,简称 。能量的单
位和功的单位一样都是 。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量 。
2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。
【板块二】动能
1.定义:物体由于 而具有的能,叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
2.快问快答:下列哪些物体具有动能?
天上飞行的飞机 地上飞奔的猎豹
高速铁路上行驶的空载火车 快跑的小明
告诉铁路上行驶的满载火车 慢跑的小明
在水平地面上滚动的铅球 静止在地面上的铅球
3.探究物体的动能跟哪些因素有关?
(1)猜想与假设:
如图所示的装置,将钢球A从高度为h的斜槽上滚下,在水平面上运动。水平面上运动的钢球A具有 能。你认为钢球的动能大小可能跟什么因素有关?
、
(2) 设计实验:
①本实验的研究对象是 (选填钢球或木块)。
②实验过程,应通过什么现象得知动能的大小?运用了什么实验方法?
在同样的水平面上,观察木块B ;
这里用到的实验方法是________。
③实验中如何改变物体的速度?
(3)进行实验:
④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: 相同时,钢球的 越大。动能越大。
⑤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:钢球的 相同时, 越大,动能越大。
4.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 。
【板块三】势能
1.定义:物体由于 所具有的能,叫做重力势能。
2.探究物体的重力势能跟哪些因素有关?
(1)猜想与假设: 、 。
(2)设计实验:如图,把桌子放在橡皮泥上,物体从高处自由下落撞击桌子,桌子陷入沙中。已知物体的质量m<M。
①该实验通过__________________________来反映物体重力势能的大小。这里用到的实验方法是 。
②实验一:探究物体重力势能的大小与质量的关系:
由图①②可得,该实验应控制小球 相同,改变小球的 。应选择 进行实验。
实验结论:物体的______一定,______越大,物体的重力势能越_____。
③实验二:探究物体重力势能的大小与高度的关系:
由图①②可得,该实验应控制小球 相同,改变小球的 。应选择 进行实验。
实验结论:物体的______一定,______越大,物体的重力势能越_____。
3.练习: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。
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”)
4.定义:物体由于发生 所具有的能,叫做弹性势能。
5.如图,在使用弓将箭射出的过程中,弓弦被拉得越长,箭被射出距离_________。同样形变情况下,换用更高磅数的弓弦,箭被射出距离 ,由此可见,物体弹性势能的大小跟物体的__________和 有关。
6.练习: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
【当堂检测】
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
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?
变式2:小球在最高点时,动能是多少?
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?
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( )
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( )
【课堂小结】
1.物体能够对外 ,我们就说物体具有 ,简称 。物体做的功越多,表示这个物体具有的能量越 。
2.能量的单位是 ,符号是 。
3.物体由于 而具有的能量叫 ,一切运动的物体都具有 。
4.影响动能的因素有 和 。
(1)质量相同时,速度越 ,动能越 ;
(2)速度相同时,质量越 ,动能越 。
5.物体由于受到 并处在一定 时所具有的能,叫做重力势能。
物体的 越大, 越大,重力势能越 。
6.弹性势能:物体由于发生 形变而具有的能。物体弹性形变越大,它具有的 就越大。
7.重力势能和弹性势能是常见的两种 能。
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