12.1 机械能 课件-2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

该初中物理课件聚焦机械能，涵盖能量概念、动能（与质量和速度有关）、势能（重力势能与质量高度、弹性势能与形变程度相关）及相互转换，通过风推动风车等生活实例导入，以实验探究为支架，构建“概念引入-实验验证-应用分析”的知识脉络。 其特色在于融合科学探究与科学思维，通过单摆实验、钢球撞击木块等探究动能势能影响因素，结合冬奥会五环升起、苏翊鸣滑雪等实例分析机械能变化，强化物理观念。实验操作与实例结合，助学生深化理解，也为教师提供直观教学素材。

苏科版九年级上册 12.1 机械能 新知导入 我们知道，一个力作用在物体中，物体沿着力的方向移动一段距离，我们就说这个力对这个物体做了功。 在物理中，如果一个物体能够对其他物体做功，这个物体就具有能量。例如，风是水平流动的空气，风具有能量，能推动风车做功；流动的水具有能量，能推动水轮机工作；运动的汽车、飞行的子弹、被拉伸的弹簧等都能具能量，都能对其他物体做功。 我们可用做功的多少来度量能量的改变。所以功和能的单位是统一的，都是焦耳（J）。 新知讲解 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。 一、能量 00 篮球被举高 篮球重力势能增加 篮球重力势能减少 手对篮球做功 篮球掉落 重力势能去哪了？ 转化为动能，动能增加 v 动能和势能可以相互 。 转换 01 动能与势能的相互转换 动能和势能是如何转换的呢？ 单摆实验 单摆：是能够产生往复摆动的一种装置(将不可伸长的细柔绳一端悬于定点，另一端结一小球。) 01 动能与势能的相互转换 单摆实验 单摆摆动过程中，动能和势能是如何转换的？ 单摆小球在什么位置时动能最大？在什么位置时势能最大？ 单摆摆动过程中动能和势能是什么关系？ 01 动能与势能的相互转换 a b c O 摆球从a→b→c→b→a往复运动(不计空气阻力) a→b时，速度v、高度h如何变化？ v增大，h减小 动能增大、势能减小 b→c时，速度v、高度h如何变化？ v减小，h增大 动能减小、势能增大 哪点动能最大？哪点势能最大？ b点速度最快，位置最低，动能最大，势能最小 ac点速度为0，位置最高，势能最大，动能最小为0 二.能量 ——动能 ①将金属块放在水平面上，让质量相同的两个钢球由静止开始 沿斜面向下运动。 ②比较金属块被从不同高度处滚下的质量相同钢球撞击后运动 的距离，并说出实验现象和结论。 实验现象：质量相同钢球位置越 高，滚离斜面时，速度越大，木 块被推得越远。 结论：在其他条件一定时，物体的速度越大，物体的动能就越大。 (2)实验步骤： 二.能量 ——动能 ③比较金属块分别被从同一高度处滚下的质量不同钢球撞击后 运动的距离。并说出实验现象和结论。 实验现象：同一位置释放钢球， 球质量越大，木块被推得越远。 结论：在其他条件一定时，物体的质量越大，物体的动能就越大。 物体动能的大小与物体的质量和速度有关。 物体质量越大、速度越大，其动能就越大。 03 新知讲解 【现象分析】子弹、流水、汽车都在运动，具有能量。 【探究发现】运动的物体具有能量。 1、问题探究：运动的物体是否具有能？ 分析以下事例，看看运动的物体能否做功？ 子弹能击穿木桩 流水推动水车 高速行驶的汽车 二. 动能 03 2、动能的概念 物体由于运动而具有的能量叫作动能。物体的动能越大，它能对其他物体做的功就越多。 一切运动的物体都具有动能。例如，海水的流动、流动的空气、地上行驶的汽车等。 海啸“吞噬”海堤 狂风大作 新知讲解 如图12-6所示，强夯机的重锤落下时能将地基打实；从山上滚落的石头会摧毁山下的建筑物。 2.重力势能：大量事实表明，处在一定高度的物体具有做功的本领， 即具有能量。这种能量叫作重力势能。 图12-6 高处的物体具有重力势能 (a) (b) 如左图所示，让高处的重物自由下落，观察重物陷入沙中的深度。 1. 将同一重物分别从不同的高度由静止落下，比较重物陷入沙中的深度，你能得到什么结论？ 结论： 物体的重力势能与物体的 有关， 越高，物体的重力势能越大。 所处的高度 高度 重力势能大小与哪些因素有关呢？ 活动12.2 模拟打桩 2. 将质量不同的重物分别从同一高度由静止落下，比较重物陷入沙中的深度，你又能得到什么结论？ 结论： 物体的重力势能与物体的 有关， 越大，物体的重力势能越大。 质量 质量 研究表明， 物体的重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 异同点 动能 势能 重力势能 弹性势能 不同点 形成原因 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高 物体由于发生弹性形变而具有的能量 特点 一切运动的物体都具有动能 一切处在一定高度的物体都具有重力势能 一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能 决定因素 质量和速度 　质量和高度　 弹性形变程度、材料 相同点 都是能量的一种具体形式,都能对其他物体做功 比较动能和势能的异同 1. 如图，在2022年北京冬奥会开幕式上，质量约为3t 的奥运五环缓缓升起。若将升起过程看成匀速直线运动，则该过程中奥运五环的（　　） A．重力势能不变 B．动能增大 C．机械能不变 D．机械能增大 D 2. 2022年2月北京冬奥会，中国代表团共收获9金4银2铜共15枚奖牌，金牌数和奖牌数均创历史新高。如图为高速摄影机记录的单板滑雪男子大跳台金牌得主苏翊鸣在比赛中，从跳台起跳到落地过程的情景。下列关于这一过程说法正确的是（　　） A A．他从起跳到最高点的过程中，动能逐渐转化成重力势能 B．他起跳后到达最高点时，机械能最大 C．他从空中下落过程中，重力做功越来越慢 D．他从起跳到落地的整个过程中，机械能是守恒的 02 势能 重力势能影响因素 猜想： 1.重力势能的大小和物体的质量有关 2.重力势能的大小和物体所处的高度有关 一盆细砂 小方凳 砂袋 实验工具： 02 势能 如何设计实验验证猜想？ 1.如何体现重力势能大小？ 做功能力 2.如何确定做功大小？ 用手按小方凳，小凳陷入细砂，手对小桌子做功 压力越大，小凳陷入细砂越深，说明手对它做的功就越大。 陷入深度 体现 做功能力 重力势能、弹性势能都属于势能，如何理解“势”？ 到底什么是“势能”？ 位于一定高度的物体具有重力势能 物体下落过程中，重力势能减少 物体下落过程中，动能增大 重力势能转化为动能 “势”的理解：发生转化的趋势 弦被拉，具有弹性势能 松手后弦对箭做功， 箭获得动能而飞出 弹性势能转化为动能 “势能”的理解：储存于物体内的（隐）， 但是能够转化为其他 形式能量（显）的能量。 02 势能 结论： 物体的 越大，被举得越 ，物体所具有的重力势能就越大。 质量 高 为什么用锤子敲东西需要举那么高？ 补充： 大量研究表明： 重力势能Ep= 重力势能单位：J 02 势能 弹性势能影响因素 如何将箭射的更远？ 弹性势能的大小与物体的 有关。 弹性形变程度 相同条件下，物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。 $