12.1 机械能 第1课时 动能 势能 课件 2026-2027学年物理苏科版九年级上册

该初中物理课件围绕动能、势能的定义及影响因素展开，通过高速公路限速差异和滑板下滑加速现象导入，从能量概念切入，依次建构动能、弹性势能、重力势能定义，再通过实验探究影响因素，形成完整知识脉络。 其亮点在于以科学探究为核心，用控制变量法设计动能（小车撞击木块）和重力势能（重锤打桩）实验，培养科学思维。课堂小结用表格对比能量类型、定义及影响因素，强化物理观念。练习联系生活实例，学生能提升应用能力，教师可直接使用结构化资源提高教学效率。

第十二章 机械能和内能 一、机械能 第一课时 动能 势能 通过实验探究，知道影响动能和重力势能大小的因素 知道动能、弹性势能、重力势能的定义，能判断物体具有哪种能 能用能量观点解释生活中的简单现象 01 02 03 学习目标 情境导入 高速公路上，各种车型有不同的限速标准——小轿车限速120km/h，大货车却限速100km/h。为什么同样的道路，大货车要限得更低？脚踩滑板从高处滑下，为什么会越来越快？ 什么是能量 一个物体能对另一个物体做功，就表明这个物体具有能量。能量是物理学中最核心的概念之一，它描述的是物体做功的本领。 运动着的锤子能将钉子钉入木板，高速飞行的子弹能射穿鸡蛋——这些物体都能对其他物体做功，因此都具有能量 概念建构——认识动能和势能 动能 物体由于运动而具有的能量叫作动能。 一切运动的物体都具有动能——奔驰的汽车、飞翔的小鸟、流动的河水、旋转的风车，都具有动能。 动能 物体的动能越大，它能对其他物体做的功就越多。 例如高速行驶的汽车比低速行驶的汽车更难停下来，撞到障碍物时造成的破坏也更严重 思考一下，动能的大小与哪些因素有关呢？ 直觉告诉我们，应该与物体的速度和质量有关 弹性势能 这种玩具车内部装有类似弹簧的装置。向后拉时，弹簧被压缩，发生了弹性形变；松手后，弹簧恢复原状的过程中对玩具车做功，使它运动起来。 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫作弹性势能 生活中的例子还有很多：拉开的弓能将箭射出去，弓的形变越大，箭射得越远；机械钟表的发条上得越紧，钟表走得越久。事实表明，弹性形变越大，物体的弹性势能就越大 重力势能 如图，强夯机的重锤从高处落下时能将地基打实，山上滚落的石头能摧毁山下的建筑物。大量事实表明，处在一定高度的物体具有做功的本领，也具有能量。物体由于被举高而具有的能量叫作重力势能 课堂探究——影响动能和势能大小的因素 影响动能大小的因素 实验目的：探究物体动能的大小与哪些因素有关 实验器材：斜面、小车、钩码、木块（碰撞面粘贴海绵片）、刻度尺 实验装置：如图，小车从斜面上滑下，在水平面上撞击木块，两者共同滑行一段距离。木块被撞得越远，说明小车对木块做的功越多，小车的动能越大 影响动能大小的因素 实验方法——控制变量法： 探究动能与速度的关系：同一小车（质量不变）分别从不同高度由静止下滑，比较木块移动距离 探究动能与质量的关系：质量不同的小车从同一高度由静止下滑（到达水平面时速度相同），比较木块移动距离 影响动能大小的因素 数据记录： 实验结论：物体的动能与速度和质量有关。速度越大，动能越大；质量越大，动能越大 序号 小车质量 下滑高度 木块移动距离 探究因素 ① 相同 较低 较近 速度小→动能小 ② 相同 较高 较远 速度大→动能大 ③ 较小 相同 较近 质量小→动能小 ④ 较大（加钩码） 相同 较远 质量大→动能大 影响动能大小的因素 影响重力势能大小的因素 实验目的：探究重力势能的大小与哪些因素有关 实验器材：铁架台、“重锤”（可用钩码代替）、“桩”（可用小木块代替）、沙盘、刻度尺 实验装置：如图，让“重锤”从“桩”正上方的某一高度处自由下落，将“桩”打入沙中。“桩”陷入沙中越深，说明重锤对桩做的功越多，重锤的重力势能越大 影响重力势能大小的因素 实验操作： 用同一个重锤，分别从不同高度释放，比较“桩”陷入沙中的深度 用质量不同的重锤，从同一高度释放，比较“桩”陷入沙中的深度 观察现象：同一重锤，释放高度越高，“桩”陷入越深；同一高度，重锤质量越大，“桩”陷入越深 实验结论：物体的重力势能与质量和高度有关。质量越大、高度越高，重力势能越大 影响重力势能大小的因素 课堂小结 本节课我们认识了动能和势能： 能量类型 定义 影响因素 动能 物体由于运动而具有的能量 质量、速度 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能量 弹性形变大小 重力势能 物体由于被举高而具有的能量 质量、高度 课堂练习——基础巩固提升 课堂练习·基础 1、下列状态下的物体具有动能的是（ ） A. 悬挂在天花板上静止的吊灯 B. 空中水平飞行的战斗机 C. 停在站台上的火车 D. 拉长了的橡皮筋 B 【解析】物体由于运动而具有的能叫动能，所以空中水平飞行的战斗机具有动能。 课堂练习·基础 2、下列物体中具有弹性势能的是（ ） A. 空中飞行的飞机 B. 从苹果树上掉落的苹果 C. 被拉长的橡皮筋 D. 被揉捏的橡皮泥 C 课堂练习·基础 【解析】空中飞行的飞机没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故 A 错误；从苹果树上掉落的苹果没有发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故 B 错误；被拉长的橡皮筋发生了弹性形变，所以具有弹性势能，故 C 正确；被揉捏的橡皮泥无法自己恢复原状，未发生弹性形变，所以不具有弹性势能，故 D 错误。 课堂练习·基础 3、小明用图示装置探究“动能大小与速度的关系”，下列说法正确的是（ ） A. 实验研究对象是木块 B. 水平表面必须光滑 C. 将不同的小车从同一斜面同一高度由静止释放 D. 用木块移动距离表示小车动能大小 D 课堂练习·基础 【解析】该实验研究对象是小车，不是木块，故 A 错误。在该实验中用到了转换法，即将小车动能的大小转化为其对木块做功的多少，小车推动木块移动的距离越远，其对木块所做的功就越多，即小车具有的动能就越大，反之小车具有的动能就越少；实验中若水平表面光滑，则无法观察木块移动距离的远近，不能显示小车动能的大小，故 B 错误，D 正确。动能的大小与物体的质量和速度有关，要探究动能大小与速度的关系，必须控制物体的质量相同，也就是保持小车的质量不变；而让不同的小车从同一斜面同一高度由静止释放，小车的质量可能改变，而小车的速度不变，故 C 错误。 课堂练习·基础 4、如图是我国某地的等高线地形图，若把同一物体分别放在 A、B、C、D 四点时，在哪一点，该物体的重力势能最大（ ） A. 在 A 点 B. 在 B 点 C. 在 C 点 D. 在 D 点 B 【解析】由等高线地形图标出的海拔高度可知，B 点的海拔最高，同一物体质量一定，它所处的高度越高，重力势能越大，则物体在 B 点时的重力势能最大。故选 B。 课堂练习·基础 5、如图是一种常见的订书机，钉槽内的订书钉不会松脱，是因为固定在槽内后部的弹簧给订书钉一个向 （填“左”或“右”）的弹力。在使用过程中，随着订书钉数目减少，弹簧的弹性势能将 （填“增大”“不变”或“减小”）。 左 减小 课堂练习·基础 【解析】由图可知，订书机钉槽内的订书钉不会松脱，是因为固定在槽内后部的弹簧发生了弹性形变，给订书钉一个向左的弹力；在使用过程中，随着订书钉数目减少，弹簧的弹性形变程度变小，弹性势能减小。 课堂练习·基础 6、在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，重物的质量关系为 ，木桩相同，木桩和重物位置如图甲所示，重物由静止释放后，木桩被打击陷入沙中的情形如图乙所示。下列说法错误的是（ ） A. 重物下落时，重物的重力势能转化为动能 B. 木桩被打击陷入沙中的深度可以反映重物重力势能的大小 C. 比较 A、C 可知，重物下落的高度越高，重力势能越大 D. 若 B、C 将木桩打入沙中的深度相同，则 C 课堂练习·基础 【解析】重物下落时，质量不变，高度减小，重力势能减小，速度增大，动能增大，因此重物的重力势能转化为动能，故 A 正确；根据转换法的思想，可以用木桩被打击陷入沙中的深度反映重物重力势能的大小，故 B 正确；根据控制变量法的思想，A、C 的重力不同，下落的高度也不同，因此比较 A、C 不能得出重物下落的高度越高，重力势能越大的结论，故 C 错误；若 B、C 将木桩打入沙中的深度相同，则 B、C 的重力势能相同，C 下落的高度小，因此 C 质量大，所以 ，故 D 正确。故选 C。 课堂练习·基础 7、一架载有救灾物资的飞机从机场起飞，在其加速上升的过程中，它的重力势能 。飞机在某一高度上水平匀速飞行并投放救灾物资时，它的动能 ，重力势能 （以上三个空均填“变大”“变小”或“不变”）。 变大 变小 变小 课堂练习·基础 【解析】飞机加速上升的过程中，飞机的质量不变，高度变高，故重力势能变大；在某一高度水平匀速飞行并投放物资时，飞机的速度和高度没有发生改变，但是飞机的质量在变小，则飞机的动能变小，重力势能变小。 课堂练习·基础 判断动能和重力势能的变化时需注意的条件： ①判断速度的变化：“匀速”→v不变、“加速（越来越快）”→v变大、“减速（刹车）”→v减小。 ②判断高度的变化：“上升”→h变大、“下降（下滑）”→h减小。 ③判断质量的变化：“正在投放救灾物资的飞机”“正在洒水的洒水车”→m减小。 第十二章 机械能和内能 一、机械能 第一课时 动能 势能 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $