12.1 机械能（培优课件）2026-2027学年苏科版物理九年级上册

该初中物理课件聚焦“机械能”核心知识点，系统涵盖动能、重力势能、弹性势能的概念、影响因素及转化规律。课堂通过“汽车限速原因”“滑板下滑加速”等生活情景导入，结合穿甲弹穿透钢板、水流发电等实例引出能量概念，再通过实验探究动能与质量速度、重力势能与质量高度的关系，构建“概念引入—实验验证—规律应用”的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过“动能影响因素”实验中控制变量法（同一小球不同高度、不同质量小球同一高度）培养科学思维，结合“神舟飞船升空”“高空抛物危害”等实例深化能量观念。同步练习题分层设计，从基础选择到实验简答，适配课后巩固。学生能提升实验操作与问题解决能力，教师可依托此资料实现概念教学与探究活动的高效结合。

苏科版物理9年级上册备课课件 12.1机械能 第十二章 机械能和内能 授课教师： . 班 级： 9年级（*）班 . 时 间： . 2026年7月18日 苏科版九年级物理上册12.1《机械能》同步练习题 苏科版九年级物理上册 12.1《机械能》同步练习题（约1000字） 一、基础选择题（每题 4 分，共 32 分） 1. 下列关于机械能的说法正确的是（） A. 机械能只包含动能 B. 机械能包含动能、重力势能和弹性势能 C. 静止的物体机械能为零 D. 位置高的物体机械能一定大 2. 下列物体中，只具有动能的是（） A. 静止悬挂的吊灯 B. 水平地面滚动的足球 C. 高处静止的石块 D. 压缩的弹簧 3. 影响物体动能大小的因素是（） A. 只有质量 B. 只有速度 C. 质量和速度 D. 质量和高度 4. 质量相等的甲、乙两个小球，甲的速度大于乙的速度，则两球动能大小关系是（） A. 甲大 B. 乙大 C. 相等 D. 无法判断 5. 关于重力势能，下列说法正确的是（） A. 物体的质量越大，重力势能一定越大 B. 物体被举得越高，重力势能一定越大 C. 质量相同的物体，高度越高，重力势能越大 D. 静止的物体没有重力势能 6. 下列物体具有弹性势能的是（） A. 平直的橡皮筋 B. 拉伸的弹簧 C. 放在桌面的钢尺 D. 坚硬的石块 7. 跳伞运动员匀速下落过程中，机械能的变化是（） A. 动能不变，重力势能减小，机械能减小 B. 动能增大，重力势能减小，机械能不变 C. 动能不变，重力势能增大，机械能增大 D. 动能、重力势能均不变，机械能不变 8. 不计空气阻力，竖直上抛的小球在上升过程中能量转化是（） A. 重力势能转化为动能 B. 动能转化为重力势能 C. 弹性势能转化为动能 D. 动能转化为弹性势能 二、填空题（每空 3 分，共 30 分） 1. 动能、重力势能和弹性势能统称为________；一个物体的机械能是它所有动能和势能的________。 2. 物体由于________而具有的能叫做动能；物体的质量越大、速度越大，动能越________。 3. 物体由于被________而具有的能叫重力势能，质量越大、高度越高，重力势能越________。 4. 物体由于发生________而具有的能叫做弹性势能，物体的弹性形变越大，弹性势能越________。 5. 不计摩擦和空气阻力，物体的机械能________；下落的雨滴速度越来越快，是________能转化为________能。 三、判断题（共 16 分） 1. （4分）速度大的物体，动能一定比速度小的物体大。（） 2. （4分）发生弹性形变的物体一定具有弹性势能。（） 3. （4分）物体匀速上升，动能不变，机械能变大。（） 4. （4分）静止在高处的物体没有机械能。（） 四、实验简答题（12 分） 1. 在探究“动能大小与哪些因素有关”的实验中，为什么要让小球从同一斜面的同一高度由静止滚下？ 五、分析计算题（10 分） 1. 质量为5kg的石块，从4m高处自由下落（不计空气阻力），分析石块下落过程中的能量转化，并说明机械能总量的变化情况。（g取10N/kg） 参考答案 一、1.B 2.B 3.C 4.A 5.C 6.B 7.A 8.B 二、9.机械能；总和 10.运动；大 11.举高；大 12.弹性形变；大 13.守恒；重力势；动 三、14.× 15.√ 16.√ 17.× 四、18.让小球到达水平面时的初速度相同，用于探究动能大小与物体质量的关系，控制速度这一变量不变。 五、19.解：石块自由下落过程中，质量不变，速度增大，动能增大；高度降低，重力势能减小，是重力势能转化为动能。不计空气阻力，没有能量损耗，机械能总量保持不变。答：能量转化为重力势能转化为动能，机械能守恒。 本套习题精准对应苏科版12.1《机械能》小节考点，覆盖动能、重力势能、弹性势能的概念、影响因素、能量转化及机械能守恒，题型规范、重难点突出，适配课后同步巩固训练。 2026年7月18日星期六7时59分30秒 1.通过实例分析，认识到运动的物体能做功，具有动能. 2.通过探究，知道动能的大小与物体的质量和运动速度有 关，并能解释简单的现象. 3.通过探究，知道弹性势能和重力势能的概念和决定因素， 并能解释简单的现象. 学习目标 2 4.通过观察和实验，认识并理解动能和势能的转化过程， 能解释一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转 化的简单物理现象. 5.能够运用控制变量法进行实验设计，逐步培养在实验中 认真观察、勤于思考的习惯. 学习目标 3 情景引入 图12-1 高速公路上的限速标志牌 图12-2 脚踩滑板从高处滑下 为什么要规定汽车在公路上行驶的最大速度(图12-1)? 脚踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快(图12-2)? 观察下面图片，分析它们有哪些共同点？ 穿甲弹能穿透十层钢板 巨大的水流能带动轮机发电 飞鸟撞击有时会机毁人亡 1.穿甲弹飞行速度越快，穿透钢板越多； 2.水的流速越大发出的电越多； 3.小鸟撞击飞机时速度越快，飞机损坏越严重。 探究新知 5 举例：高山上的石头、举高的铁锤、从高楼扔下的物体…… 打桩机工作时，高高举起的重锤落下时，可以把桩打入地里，重锤对桩做了功。 这说明高处的重锤具有能量。 当心吊物　　　　 当心落物　　 必须戴安全帽 1.一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。 流动的水推动皮筏 拉弯的弓把箭射出 滚下的巨石砸毁路面 流动的水具有能量 拉弯的弓具有能量 山顶的巨石具有能量 2.一个物体能够做的功越多，这个物体的能量就越大。 能量 3.单位：在物理学中，能量与功的单位一样，也是焦耳，简称焦，符号是J。 1. ［2024·镇江丹徒区期中］下列说法中正确的是( ) D A. 静止的物体不具有能 B. 没有做功的物体不具有能 C. 具有能的物体一定在做功 D. 能够做功的物体一定具有能 【点拨】物体具有能量说明物体具有做功的本领，不一定正 在做功，与物体是否运动无关；能够做功的物体一定具有能。 返回 举一反三 8 2. 如图所示，一只大胆黑色卷尾鸟落在一只蛇雕的背上搭起 便车。它们在一起飞行时( ) B A. 卷尾鸟的动能大 B. 蛇雕的动能大 C. 它们的动能一样大 D. 它们的动能无法比较 返回 举一反三 9 3. 根据中国国家物权法等规定，高空抛 物是违法行为。高空抛物会造成很大的危害，因为高处的物 体具有较大的( ) D A. 体积 B. 重力 C. 弹性势能 D. 重力势能 返回 举一反三 10 呼啸的海浪有时会冲坏海堤、推到房子；踢出去的足球能使静止的球球网发生形变…… 这些都说明，运动的物体能对其他物体做功，具有能量。物体由于运动而具有的能量叫作动能。 动能 足球入网 海啸“吞噬”海堤 湍急的流水能推动水车，对水车做功，具有动能。 风吹动船帆使船航行，对船帆做功，具有动能。 飞行的子弹能穿透鸡蛋，对鸡蛋做功，具有动能。 猜想与假设：动能的大小可能与物体的速度、质量等因素有关。 提出问题：汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；一辆汽车以同一速度运动，重载比空载时出事故更严重，那么动能与什么因素有关？ 物体的动能越大，它能对其他物体做的功就越多。 活动12.1 探究影响动能大小的因素 如图12-4所示，小车从斜面上滑 下，在水平面上与木块相撞，两者共同滑行一段距离，运动的小车对木块做了功。小车动能的大小可能与哪些因素有关?怎样用该装置验证你的猜想? 想一想 图12-4 探究影响动能大小的因素 信息快递：在木块的碰撞面上粘贴海绵片，可使小车与木块在碰撞后一起运动。 做一做 1.将同一小车分别从不同高度由静止开始下滑，撞击置于水平面上相同位置的同一木块，比较木块运动的距离。 2.在小车上放一些槽码，改变小车的质量，让不同质量的小车从同一高度由静止开始下滑，撞击置于水平面上相同位置的同一木块，比较木块移动的距离。 信息快递：质量不等的小车从斜坡的同一高度由静止开始下滑，运动到水平面时的速度相等。 质量相同时，速度越大，物体的动能越大。 速度相同时，质量越大，物体的动能越大。 高度越高，木块移动的距离越大。 质量越大，木块移动的距离越大。 通过上述实验，你能得出什么结论? 议一议 研究表明： 物体动能的大小与物体的速度和质量有关，速度越大、质量越大，物体的动能越大。 为什么汽车在高速公路上要限速? 为什么不同车型的限速标准不一 样?你能解释其中的原因吗? 1. 机动车的质量一定时，速度越大，机动车具有的动能越大，机动车的动能越大，它对其他物体做的功越大，发生交通事故时造成的损失就越大，所以对机动车的行驶速度要进行限制，也就是限制它动能的大小； 2.由于动能与质量和速度有关，对质量较小的车，其限制速度可大些，对质量较大的车，其限制速度就要小些。 思考 有一种玩具车，只要用手按住它往后拉一下，松手后它就能往前运动。 它运动的能量来自哪里? 势能-弹性势能 这种玩具小车内部有一个类似弹簧的装置。在向后拉的过程中，该装置发生弹性形变；松手后，这个装置在恢复形变的过程中对小车做功，使小车运动。 发生弹性形变的物体能对其他物体做功，表明它具有能量，这 种能量叫作弹性势能。 如图所示，图(a)中橡皮筋的形变越大，“子弹”被弹射得越远；图(b)中发条上得越紧，钟表走的时间越长；图(c)中弹簧的形变越大，小车被弹得越远.事实表明，弹性形变越大，物体的弹性势能就越大. （a） 用弹弓弹射“子弹” （b） 发条带动钟表的 齿轮和指针转动 （c）压缩的弹簧弹开小车 势能-重力势能 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。 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。 (a) (b) 图12-6 高处的物体具有重力势能 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？ 探究重力势能大小的影响因素 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 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 4. ［2024·盐城］掷实心球是盐城市中考体测项目之一。不 计空气阻力，投掷后的实心球在上升过程中( ) C A. 动能变大，重力势能变大 B. 动能变小，重力势能变小 C. 动能变小，重力势能变大 D. 动能变大，重力势能变小 【点拨】投掷实心球时，实心球在上升过程中，质量不变， 速度减小，动能减小；高度增大，重力势能增大。 返回 举一反三 22 5. 2024年10月30日，我国长征运载火 箭成功将神舟十九号载人飞船送往预定轨道。载人飞船离开 地面加速上升的过程中( ) B A. 动能增大，重力势能不变 B. 动能增大，重力势能增大 C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能不变，重力势能增大 举一反三 23 【点拨】火箭加速上升过程中，其携带神舟十九号飞船的质 量不变、高度变大，重力势能变大；质量不变、速度变大， 动能变大。 返回 举一反三 24 6. “无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”出 自杜甫的《登高》。“落木”指飘落的树叶，其重力势能 _______（填“变大”“不变”或“变小”）；“长江滚滚来”，水由 于运动而具有____能。 变小 动 返回 举一反三 25 （第7题） 7.如图所示，运动员脚踩滑板加速滑下时， 动能______，重力势能______。（均填“增大” “不变”或“减小”） 增大 减小 返回 举一反三 许多人都有荡秋千的经历。如图所示，在秋千摆动的过程中，人距离地面的高度不断变化，同时速度也不断变化。也就是说，人的重力势能和动能都在不断变化。 活动12.3 观察摆球动能和重力势能的转化 图12-9 摆球动能和重力势能的转化 如图12-9所示，将摆球从点A 由静止释放，观察摆球的高度和速度是怎样变化的。 做一做 1. 摆球从点A 向下摆动的过程中，它的速度怎样变化?动能怎样变化?重力势能样变化? 说一说 速度增大，动能增大，重力势能减小。 2. 摆球到达最低点O′ 时，它的动能是否达到最大?重力势能呢? 3.摆球由点O '向点B运动的过程中，它的速度怎样变化?动能转化为什么能?当到达最高点B时，它的动能是否为零?重力势能是否为最大? 图12-9 摆球动能和重力势能的转化 是（它的动能达到最大），重力势能达到最小。 速度减小，动能转化为重力势能； 当到达最高点B时，它的动能为零，重力势能最大。 拓展 1.在上述活动中，若不考虑阻力的情况下，A、B两点的高度相同，即A、B两点的重力势能相同，且A→ B、B→ A，是一个循环过程。 2.在上述活动中，若考虑阻力的情况下，如右图，B点高度小于A点，A1点小于B点，以此类推，直至最后与O O ′重合，即处于静止状态。 这也是模拟真实的荡秋千过程。 (a) 游乐场的过山车 (b) 落地后又弹起的皮球 (c) 撑竿跳高的运动员 图12-10动能和势能的转化 观察图12-10,分析各情景中动能和势能的转化情况。 在物理学中，动能和势能统称为机械能 。一个物体可以同时具有动能和势能。例如，正被起重机吊起的重物，跳水过程中 的运动员，等等。 大量事实说明，动能和势能可以相互转化。 想一想：生活中还有哪些现象表明动能和势能可以相互转化? 海洋中有着丰富的机械能，它可以通过不同的形式表现出来，如海浪、海流、潮汐等。 海浪能 海洋中波涛汹涌，蕴藏着巨大能量。海浪能把几十吨的石头推走，能使万吨巨轮颠簸摇晃。海啸——一种灾难性的海浪，能把轮 船冲上陆地，甚至能冲毁岸上的建筑物。据科学家估测，在1 km² 的海面上，海浪能的功率高达2.0×10⁵kW 。 如果能对其进行有效的开发和利用，将可以获得非常可观的能量。 海流能 海水受风力、海底地形等影响，沿一定方向大规模流动，这种现象称为海流。科学家们设想，可以利用海流的动力推动水轮发电机发电—海流发电。据估测，如果世界大洋中的海流都被用来发电，其发电功率可达5×10⁹kW。 生活•物理•社会 海洋中的机械能 潮汐能 由于太阳和月球的引力作用，海面会出现周期性涨落，这种现象称为海洋潮汐。海水一涨一落，水位的高度差可达十几米。为了利用潮汐的机械能，人们在海湾或河口建筑拦水堤坝，形成水库， 并在坝下设置装有水轮机的泄水闸。当海面涨落时，海水流经泄水闸，带动发电机发电(图12-11)。位于浙江省温岭市的江厦潮汐电站，是我国最大的潮汐电站，也是世界第四大潮汐电站，如图12-12所示。 请查阅相关资料，了解海洋中的航标灯是利用何种能源发光的。 图12-11 潮汐发电示意 图12-12 江厦潮汐电站 （第8题） 8.如图所示，小明用力拉开自制的橡皮筋 弹弓，此时的橡皮筋具有________能；橡 皮筋被拉得越长，“子弹”飞得越远，由此 可推断物体的______________越大，它具 有的弹性势能越大。 弹性势 弹性形变程度 返回 举一反三 34 （第9题） 9. 如图所示是建筑工地上打 桩机的模型。打桩机打桩时，重锤被拉起后 又放下，打在桩面上，将桩打入地面，说明 被拉起的重锤具有________能。若想把桩打 得更深一些，可以采用的方法是___________ _________________________（写出一种方法 即可）。 重力势 增加重锤的质量（或提高重锤的高度） 返回 举一反三 35 10. 飞机在灾区上方水平匀速飞行，并不断向灾区空投物资 的过程中，飞机的( ) B A. 动能变大，重力势能变大 B. 动能变小，重力势能变小 C. 动能不变，重力势能不变 D. 动能变小，重力势能变大 【点拨】飞机空投救灾物资时，速度不变，质量变小，动能 变小；飞机的高度不变，质量变小，重力势能变小。 返回 举一反三 36 11. 荡秋千是一种常见的娱乐休闲 活动，也是我国民族运动会的一个比赛项目。小娟同学荡秋 千时，在从一侧的最高点荡到另一侧的最高点这一过程中， 小娟的( ) D A. 重力势能一直减小 B. 动能一直增大 C. 动能先减小后增大 D. 重力势能先减小后增大 返回 举一反三 37 12. 掷实心球是徐州市中考体育测试 的一个重要项目，小明斜向上与水平面成 角抛出实心球。 从球离开手到最后落在地面的过程中，动能随时间 的变 化关系（不计空气阻力）最接近图中的( ) 举一反三 38 A. B. C. D. √ 举一反三 39 （第13题） 13.［2024·无锡惠山区阳山中学 月考］如图所示是撑竿跳高运动 员在比赛时翻越横杆的情景。在 运动员从地面起跳至越过横杆过 先变大后变小 不是 程中，撑竿的弹性势能的变化情况是______________ （填“一直变大”“先变大后变小”或“先变小后变大”）；当运 动员上升至最高点时，运动员的动能______（填“是”或“不 是”）零。 返回 举一反三 40 （第14题） 14.［2024·连云港赣榆区五校联考］如图 所示，在“探究重力势能大小的影响因素” 的实验中，用到三个体积相同的小球，它 们的质量关系为 。实验中通 过观察小球陷入细沙的______来反映重力 势能的大小；由图甲和图乙两种情况可知， 深度 质量 高度 重力势能的大小与物体的______有关；由图乙和图丙两种情 况可知，重力势能的大小与物体的______有关。 返回 举一反三 41 15.［2024·西安莲湖区月考］在探究“物体动能的大小与什么 因素有关”的实验中。小明同学让同一钢球分别从斜面同一位 置由静止开始滚下，撞击木块。 举一反三 42 （1）实验是通过观察__（填“”或“ ”）的大小来反映______ （填“钢球”或“木块”）动能的大小，这种常用的实验方法称 为______法。 钢球 转换 【点拨】实验通过木块被推动距离 的大小来比较钢球对木块 做功的多少，判断钢球动能的大小，这种研究方法属于转换法。 举一反三 43 （2）在探究动能的大小 与质量的关系时，当换 D A. 换质量更大的木块 B. 降低第二次钢球开始滚下时的高度 C. 换质量更大的钢球 D. 换质量更小的钢球 用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完 成此实验，下列措施中可行的是___。 举一反三 44 （3）图甲、图乙所示的两次实验，是为了探究______对动 能大小的影响。 速度 【点拨】甲、乙两次实验，钢球的质量相同，从斜面自由下 滑的高度不同，钢球下滑到水平面的速度不同，探究速度对 动能大小的影响。 返回 举一反三 45 16.［2024·宿迁期中］利用如图所示装置探究“物体的动能大 小与哪些因素有关”。将小球、 分别拉到与竖直方向成一 定角度 的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位 置时，将与静止在水平面上的木块 发生碰撞，木块都会在 水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长 都相同， ，球、的质量分别为、 。 举一反三 46 （1）小球按图甲所示位置由静止释放，此实验是通过_____ _____________________来反映小球动能的大小。 木块被撞击后滑动的距离 举一反三 47 （2）要探究动能大小与物体质量的关系，应选用________ 两图；实验中应保证______相同，为了达到这一目的所采取 的具体操作方法是____________________________________ _________。 甲、乙 速度 将小球拉到与竖直方向成相同的角度由静止释放 举一反三 48 课堂小结 $