10.1 机械能 课件-2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕机械能展开，涵盖动能、势能的概念及影响因素，动能与势能的转化及守恒。以“高空抛物为何有如此威力？”设问导入，从能量定义出发，通过实验探究动能（质量、速度）和势能（重力势能：质量、高度；弹性势能：形变程度）的影响因素，构建“定义-实验-应用”的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，用钢球撞木块（转换法）、控制变量法探究动能和重力势能影响因素，培养科学思维。结合高空抛物安全警示、水碓等实例，渗透科学态度与责任。结构化小结和当堂检测帮助学生夯实物理观念，教师可直接用于高效教学。

第十章 机械能、内能及其转化 第1节 机械能 1.知道能量与做功的关系，知道能量的单位。 2.知道动能和势能的概念，了解动能、重力势能的大小跟哪些因素有关。 3.知道动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 4.通过分析实例知道动能和势能之间可以相互转化，知识机械能是守恒的。 学习目标 高空抛物为何有如此威力？ 新知导入 流动的空气可以让推动风力发电机的叶片旋转 压缩的弹簧 能将小车推动 流动的空气、流水、压缩的弹簧都能做功。 1.能量 （1）定义：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。“能量”简称“能”，用符号 “E”表示。 知识点一：动能 压缩的弹簧 能将小车推动 新知探究 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量就越大。 （2）单位： 焦耳，简称“焦”，用符号 “J”表示。 深度理解 功是描述对物体作用过程中所取得成效的物理量，是过程量；能量是指物体能够对外做功的本领，是状态量。 物体做功的过程就是能量转化或转移的过程。 功与能的关系： 1. 有能不一定做功；做功一定有能。 2. 一个物体能够做的功越多，它具有的的能越大。 新知探究 2.动能 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。 动能大小跟哪些因素有关呢？ 新知探究 探究影响都能大小的因素 动能大小可能与速度有关、质量有关 猜想： 实验过程： 让钢球A在斜面上滚下，观察钢球A在水平面上撞击木块B的运动距离，木块B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能就越大。（转换法） 新知探究 同一钢球A（质量相同）从不同高度由静止释放开始滚下，观察： 1.钢球运动到水平面时的快慢一样吗？ 2.哪次木块B被撞得远？ ①研究动能大小可能与速度有关 新知探究 实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面时的速度越_____（选填“大” 或“小”），木块被撞得越_____（选填“远” 或“近”） ，所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 ____ （选填“大” 或“小”） 。 远 大 质量相同的物体 大 新知探究 ②研究动能大小可能与质量有关 改变钢球质量，使钢球在同一高度由静止开始滚下，观察： 1.钢球运动到水平面时的快慢一样吗？ 2.哪次木块B被撞得远？ 新知探究 实验表明，速度相同时，质量越_____的钢球将木块撞得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 _____ （均选填“大” 或“小”）。 大 大 从光滑斜面上由静止释放的小球，到达斜面底端的速度只与释放位置的高度有关，释放位置越高，到达底端的速度越大。 新知探究 实验结论 动能与物体的质量和运动速度有关 1、质量相同的物体，速度越大，动能越大 2、速度相同的物体，质量越大，动能也越大 新知探究 物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？ 一些运动物体的动能 物体 动能/J 物体 动能/J 从高空下落的雨滴 约5×10-4 跑百米的运动员 约3×103 高速运动的乒乓球 约0.7 飞行的步枪子弹 约5×103 投篮时刚抛出的篮球 约30 中速行驶的小轿车 约2×105 新知探究 知识点二：势能 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能。 湖北丹江口水库大坝泄洪 高举的重锤 1.重力势能 新知探究 重力势能大小可能与物体的质量质量有关 重力势能大小可能与所处的高度有关 控制变量法、转换法 【猜想与假设】 【实验方法】 （1）高度一定、改变质量，比较重力势能大小 （2）质量一定、改变高度，比较重力势能大小 探究影响重力势能大小的因素 新知探究 （1）探究重力势能与质量的关系 （2）探究重力势能与高度的关系 【进行实验】 新知探究 实验表明： （1）物体重力势能与质量和被举高的高度有关。 （2）物体被举高度一定，质量越大，重力势能越大； （3）物体质量一定，被举得越高，重力势能越大。 新知探究 知道这些安全警示牌表示什么含义？ 当心吊物　　　　 当心落物　　 必须戴安全帽 由此可见高空坠物非常危险，为什么会危险呢？ 处于高空的物体具有很大的能量 思考 新知探究 2.弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能 拉弯的弓 拉弯的竿 影响弹性势能大小的因素：形变程度、材料 3. 势能：重力势能和弹性势能统称为势能。 新知探究 知识点三：机械能及其转化 1.机械能 运动员在比赛过程中含有哪些能？还有其他物体具有能量吗？ 运动员在运动 动能 运动员在空中 重力势能 蹦床发生弹性形变 弹性势能 机械能：动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 新知探究 机械能=动能+势能 飞行的飞机具有动能和重力势能 晃动的弹簧具有动能和弹性势能 物体既可以有动能，也可以有势能。 新知探究 2.动能和势能的相互转化 苹果从树上落下 高度减小 动能和重力势能之间可以相互转化 重力势能变小了 篮球被抛向空中 速度变大 动能变大 重力势能 动能 速度变小 动能变小 高度增大 重力势能变大 动能 重力势能 新知探究 弯弓射箭 弓的弹性势能 转化为 箭的动能 蹦床运动 弓发生弹性形变，箭被射出 运动员下落与蹦床接触后，蹦床发生弹性形变 运动员的动能 转化为 动能和弹性势能之间可以相互转化 蹦床的 弹性势能 新知探究 1.观察滚摆的运动（图甲），讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何转化的。 2.如图乙所示，分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。 A B C 甲 乙 实验演示 新知探究 2．机械能守恒 当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。 机械能 = 动能 + 势能 势能 动能 + 1．动能和势能能够相互转化。 知识小结 新知探究 古代劳动人们发明的农业生产机械——水碓 工作原理： 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。 能量转化： ①水流带动石锤抬起，水的动能转化为石锤的重力势能； ②石锤落下，石锤的重力势能又转化为石锤的动能； ③石锤对下面的米做功，石锤的动能转化为米的内能 水碓(出自《天工开物》) 新知探究 物体由于弹性形变而具有的能量 机械能 势能 影响因素： 能量 动能 物体由于运动而具有的能 重力势能 物体能够对外做功 弹性势能 物体由于被举高而具有的能量 影响因素： 影响因素： 质量、速度 质量、高度 弹性形变 动能和势能的相互转化 课堂小结 1.在空中盘旋的老鹰和刚出枪口的子弹，关于它们所具有的动能大小的说法正确的是（ ） A.老鹰的动能一定大于子弹的动能 B.子弹的动能一定大于老鹰的动能 C.老鹰的动能不可能等于子弹的动能 D.子弹的动能可能会大于老鹰的动能 D 当堂检测 2.无人机在林场上空某一高度喷洒农药时，水平匀速飞行。关于无人机的动能和势能变化，下列说法中正确的是（ ） A. 动能减小，势能减小 B. 动能减小，势能增大 C. 动能增大，势能减小 D. 动能不变，势能不变 A 当堂检测 3.很多同学都玩过荡秋千，下列说法正确的是( ) 秋千荡到最低点时只有动能 秋千荡到最高点时有重力势能和动能 从最低点荡到最高点的过程中重力势 能转化为动能 从最高点荡到最低点的过程中动能增 大，重力势能减小 D 当堂检测 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 2020年12月5日 物理8年级下册实验视频 微信公众号：MUDUeducation 电话：0551-65985611 安徽木牍教育图书有限公司 实验视频 $