10.1 机械能 课件-2025-2026学年北师大版九年级全一册物理

10.1机械能 观察与思考： 流动的空气 流动的河水 运动的锤子 物体能 ，我们就说这个物体具有 ，简称 。 能量的单位： 对外做功 能量 能 焦耳（J） 不同形式的能量 高举的重锤　　 能把地面　　砸陷 流动的水　 能把石头 冲走 拉圆的弓　 能把箭　 弹射开 　　 物体 能够对外 做功 高举的重锤 流动的水 拉圆的弓 具有能量 能量 能量 物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。 能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J）。 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。 “做了功”是指物体受到力的作用并在这个力的方向上移动了距离，做功的本领已经显示出来了。 “能够做功”是指物体具有做功的本领，但这种本领是潜在的，不一定显示出来。 练一练 1、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 能量的不同形式 动能 势能 （直接体现） 含而不露 蓄势待发 －－－转化为动能体现出来 动能的概念 1 动能：物体由于 而具有的能。 一切运动的物体都具有动能。 动能 奔跑的运动员 行驶的汽车 飞行的小鸟 滚动的足球 射出的子弹 运动 运动的水，都具有能量，但情况为什么不同呢？ 洪水冲毁家园 动能的概念 1 动能 一 小溪悠闲地流淌着，景色如仙境，令人陶醉。 新知探究 转换法 实验探究：影响动能大小的因素 控制变量法 物体的动能大小跟什么因素有关呢？ 提出问题 动能的大小可能与物体 和 有关。 猜想假设 实验目的 通过实验探究，得出动能大小与物体的质量和速度有关。 实验器材 实验方法 质量 速度 观察现象 小球推动木块移动的距离。 新知探究 实验步骤： （1）探究动能大小与质量的关系 让______质量的小球，先后从______高度滚下。 不同 同一 结论：当 一定时， 越 ，物体的动能越大。 大 速度 从同一高度滚下 是为保证小球到达 平面的速度相同。 质量 新知探究 实验步骤： （1）探究动能大小与速度的关系 让______质量的小球，先后从______高度滚下，观察小球将木块推动的距离。。 同一 不同 结论：当 一定时， 越 ，物体的动能越大。 大 质量 速度 实验结论： 1.当物体质量相同时，速度越大，动能越大。 2.当运动速度相同时，质量越大，动能越大。 归纳： 物体动能的大小与物体的速度和质量有关，物体的速度 越大，质量越大，动能越大。 利用所学的知识，从能的角度解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？ 思考： 答：机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶； 在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，刹车时制动距离大，质量小的动能小，刹车时制动距离小，则当制动距离相同时，不同车型设定的限速就不同。 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？ 想一想 练习一 . 判断下列说法是否正确 1. 能够做的功越多，物体具有的能越大。 2. 物体具有的能越大，做的功就越多。 3. 正在做功的物体，一定具有能。 4. 做了功的物体，一定具有能。 √ × √ × 练习二 . 判断动能变化 正在洒水时，水平匀速行驶的洒水车： 从滑梯上下滑的小明： 竖直向上抛出的小球： 加油过程中的加油机与战斗机： 动能减小 动能增大 动能先减小后增大 加油机动能减小， 战斗机动能增大 受到重力的物体被举高后具有的能叫做重力势能 判断物体是否具有重力势能的两个条件 1. 具有高度的物体都具有重力势能。 注： 2. 高度是相对的，一般以地面为参照。 探究影响重力势能的大小的因素 提出问题： 物体重力势能的大小与哪些因素有关呢？ 猜想与假设： 重力势能的大小可能与物体的质量、高度有关 设计并进行实验： 实验方法 控制变量法 转换法： 观察桌腿陷入细砂的深度来反映重力势能大小 质量不变，改变高度 高度不变，改变质量 (1) 如图10.1-7甲所示，让质量相同的铁块从不同高度由静止落下， 观察并比较铁块对小桌做功后桌腿陷入细沙的深度。 实验中，质量相同的铁块，释放时的位置越高，小桌的桌腿陷入细沙的深度越_____,说明铁块对小桌所做的功越______。 可见，质量相同的物体，所处位置越高，重力势能就越_____。 深 多 大 (2)如图10.1-7乙所示，让质量不同的铁块从同一高度由静止落下，观察并比较铁块对小桌做功后桌腿陷入细沙的深度。 实验中，从同一高度由静止下落的铁块，质量越大，小桌的桌腿陷入细沙的深度越_____,说明铁块对小桌所做的功越______。 可见，处于相同高度的物体，质量越大，重力势能就越_____。 深 大 多 练习： 判断重力势能变化 正在洒水时，水平匀速行驶的洒水车： 从滑梯上下滑的小明： 竖直向上抛出的小球： 加油过程中的加油机与战斗机： 重力势能减小 重力势能增大 重力势能先增大后减小 加油机重力势能减小， 战斗机重力势能增大 具有弹性的物体由于发生弹性形变而具有的能，叫作弹性势能 判断物体是否具有动能的标准 注： 同一物体，在弹性限度内，弹性形变程度越大，弹性势能越大 重力势能的大小与高度、质量有关。 质量相同的物体，高度越大，重力势能越大； 高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。 1.控制变量法 2.转换法 通过观察木桌在细砂里凹陷的深度来间接测量铁块或橡皮泥重力势能大小 练一练 马路上匀速行驶的洒水车，它的动能 ，重力势能 。（两空均填“变大”“变小”或“不变”） 变小 变小 弹性势能 物体由于弹性形变而具有的能量。 焦耳（J） 弹性势能大小与形变大小有关，物体的弹性形变越大，弹性势能越大。 弹性势能 【实验过程】观察实验现象，总结实验结论。 归纳： 在一定限度内，形变越大，弹性势能越大。 下列物体具有能吗？ 1.滚动的钢珠 2、被压弯的跳板 3、天花板上的吊灯 4、拉弯的弓 5、上紧的发条 6、被举高的重锤 7、在地上滚动的足球 8、放在课桌上的书本 具 9、在水平公路上行驶的小汽车 下列物体具有能吗？ 1.滚动的钢珠 2、被压弯的跳板 3、天花板上的吊灯 4、拉弯的弓 5、上紧的发条 6、被举高的重锤 7、在地上滚动的足球 8、放在课桌上的书本 具 9、在水平公路上行驶的小汽车 运动 被举高 弹性形变 动能 重力势能 弹性势能 归纳总结 动能 定义：物体由于运动而具有的能叫动能。 动能的大小与 和 有关。 重力势能 定义：物体由于位置较高而具有的能。 重力势能的大小与 和 有关。 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能。 弹性势能的大小与 和 有关。 势能 弹性势能 机械能 质量 速度 质量 高度 弹性 形变的程度 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能 机械能 = 动能 + 势能 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 m v h m 裁判员将一个篮球向上抛出，篮球离开手时具有一定的动能。 篮球在上升的过程中，动能逐渐减少，重力势能逐渐增加； 篮球在下落的过程中，重力势能逐渐减少，动能逐渐增加。 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 这个现象说明动能和势能之间是可以相互转化的 动能和势能之间的相互转化有什么规律呢? A---B B---C C---B B---A 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 减小的能转化为增大的能 规律： 我国古代的一种水力舂米机械——水碓 工作时，水流推动大轮转动，带动轴上的拨板依次不断向下挤压碓杆，从而使石锤抬起，水的动能转化为石锤的重力势能，然后石锤落下，石锤的重力势能转化为石锤的动能，石锤再对下面的米做功。 中国空间站沿椭圆轨道绕地球运行 地球 远地点 近地点 高度高 高度低 近地点运行到远地点： 远地点运行到近地点： 动能转化重力势能 重力势能转化动能 机械能守恒 1.跳伞运动以自身的惊险和挑战性，被世人誉为“勇敢者的运动”。如图所示，当一名跳伞运动员在空中匀速降落时，下列说法中正确的是（　　） A．重力势能减小，动能不变 B．重力势能减小，动能增大 C．重力势能增大，动能增大 D．重力势能不变，动能增大 练习巩固 练习巩固 2.北京时间2022年6月5日10时44分，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射升空，成功进入预定轨道. 则火箭加速上升过程中，下列有关神舟十四号的说法中正确的是（    ）. A.动能减小，重力势能增大，机械能守恒 B.动能减小，重力势能增大，机械能增大 C.动能增大，重力势能减小，机械能守恒 D.动能增大，重力势能增大，机械能增大 练习巩固 3.判断下列物体能量的变化情况： 一辆汽车匀速上坡，它的动能________，重力势能________. 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 。 自我检测 1.讨论并回答下列问题 (1)体育课上同学将篮球传给你，篮球低速飞过来和高速飞过来，接住篮球时你身体的感觉一有什么不同?这是为什么? (2)你从楼下走过时，看见楼上阳台边缘放着一些花盆，花盆放得很靠外，会使你感到危险。而当这些花盆放在路旁地面上时，就不会使你感到危险，这是为什么? (3)弹弓的橡皮条被拉伸的弹性形变越大，弹丸被射得就越远。这是为什么? 自我检测 3.图为所示是一种蹦极游戏的情景，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在跳台上。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，b点是游戏者到达最低点时绳下端的位置。在游戏者由静止离开跳台到降至最低点的过程中，下列说法正确的是( ) A.游戏者的动能一直在增加 B.游戏者的重力势能一直在减少 C.弹性绳下端到b点时，游戏者的动能为零 D.弹性绳下端从a点运动到b点的过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小 自我检测 4.乒乓球从高处自由下落，经地板反弹后再跳起的最大高度总小于原来下落时的高度，这是为什么?怎样抛出乒乓球，才能使它弹跳到高于抛出时的位置?先动手做一做，再用能量转化的观点加以说明。 总结 Lavf57.62.100 Lavf58.20.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $