12.1机械能课件-2026-2027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”核心内容，涵盖动能、重力势能、弹性势能的概念、影响因素及相互转化，通过篮球掉落、单摆实验等生活实例导入，从运动物体做功切入动能，逐步探究势能，最终分析转化过程，构建“概念认知-实验探究-现象解释”的学习支架。 其亮点在于强化科学探究与科学思维，采用控制变量法设计动能实验（如不同质量/速度金属球推动金属块）、转换法探究重力势能（小桌陷沙深度反映能量大小），含视频演示及实验改进（纸盒代替物块避免碰撞偏差）。助力学生培养实验操作与逻辑推理能力，为教师提供直观教学资源，提升课堂效率。

第十二章 机械能和内能 第一节 机械能 九上物理 SK 1 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 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。) 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。 4. 根据前面的观察和分析，简要说明荡秋千过程中动能和重力势能转化的情况。 A→ O ′，速度越来越大，动能逐渐                 ， 重力势能逐渐                  . 到达最低点 O ′时，动能最              、重力势能最               . 在此过程中，重力势能逐渐转化为               能. O ′→B ，速度越来越              ，动能逐渐转化为                 能.  当摆球到达最高处B点时，它的动能为                ，重力势能最                  . 增大 减小 大 小 动 小 重力势 零 大 A→ B:第一段（A→ O ′）重力势能转化为动能； 第二段（O ′→B ）动能转化为重力势能。 01 动能 动能大小和什么因素有关？ 猜想： 1.动能的大小和物体运动的速度有关 2.动能的大小和物体的质量有关 如何设计实验验证猜想？ 01 动能 实验器材 斜面 小金属球 大金属球 金属块 如何设计实验验证两个猜想？ 如何体现出物体动能大小？ 金属球推动金属块做功 推的越远 做功越多 撞击前小球动能越大 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 实验探究：影响重力势能大小的因素 猜想： 重力势能的大小跟物体被举高度和物体质量有关。 如图所示： （1）让同一重物从不同的高度降落砸在小桌子上； （2）让质量不同的重物从相同的高度降落砸在小桌子上； 观察桌子腿陷入沙中的深度，来比较重物重力势能的大小。 实验步骤： 探究方法： 控制变量法 对比法 转换法：通过小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。 01 动能 1.动能的大小和物体运动的速度的关系 实验组 变量 需控制变量 需记录数据 结论 1 2 3 设计实验表格 小球速度 如何控制金属球与金属块碰撞时的速度？ h 小球下落高度越高，速度越快 下落高度h 小球质量 材质？体积？ 同一个小球 动能大小 如何体现动能大小？ s 金属块前进距离越大，小球动能越大 金属块前进距离s 01 动能 2.动能的大小和物体的质量的关系 实验组 变量 需控制变量 需记录数据 结论 1 2 3 设计实验表格 小球质量 使用不同大小金属球可能会存在什么问题？ h 空气阻力影响 小球大小 小球速度 如何控制速度？ 下落高度 动能大小 s 金属块前进距离s 如何解决？ ①增大质量，减小空气阻力影响 同材质 ②同材质同大小空心球 比萨斜塔实验：不同小球从相同高度下落，速度一致 认识势能 物理学中,把物体由于发生弹性形变而具有的能量叫作弹性势能。 拉开的弹弓、伸长和压缩的弹簧、拧紧的钟表发条都具有弹性势能。 认识势能 弹弓拉开的长度越大,弹珠飞出的距离越远;在弹性限度内,弹簧伸长(或压缩)得越长(越短),弹簧具有的能量越大;钟表发条拧得越紧,钟表能运行的时间越久,可知它具有的能量越大。 结论:弹性形变越大,物体的弹性势能就越大。 03 视频演示——《探究动能与质量的关系》 新知讲解 03 （1）探究一中：在质量相同时，钢球下落的高度越高，钢球达到斜面底端的速度越大，木块被撞击滑行的距离越远，说明： 钢球的动能大小与速度有关，速度越大，动能越大。 （2）探究二中：不同钢球从同一高度滚下，达到斜面底端时的速度相同，钢球质量越大，木块被撞击滑行的距离越远，说明： 钢球的动能大小与质量有关，质量越大，动能越大。 分析与论证 综合：物体的动能跟质量和速度有关，速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。 新知讲解 二.能量 ——弹性势能 定义: 当物体被拉伸、压缩或弯曲发生弹性形变时所具有的能叫 做弹性势能。 弹性势能的大小影响因素 与物体的形变程度有关。 形变程度越大，弹性势能越大。 二.能量 ——机械能 物体有时既具有动能又具有势能。 例如:起重机吊起重物过程中，重物因 运动而具有动能，又因离地面有一定 高度而又有重力势能。 机械能： 动能和势能统称为机械能。 将平面上的物块改为纸盒（无底），让一个小 球从斜面高处滚下后钻入纸盒并推动纸盒运动，纸盒被 推得越远，说明小球对纸盒做功越多，表明小球的动能 越大（如南京中考改进装置）. 20 只要比较纸盒移动的距离即可，操作简单可 靠，避免了小车和物块碰撞时撞偏而影响实验结果. 21 动能和势能的相互转化 (3)此后,摆球又向点O另一侧的点B运动,随着摆球的上升,它的速度越来越_______,动能逐渐转变成_______能,当摆球到达最高点B时,它的动能为_______,重力势能最_______。 结论:动能和势能可以相互转化。 小 重力势 0 大 动能和势能的相互转化 (1) 过山车在轨道上运动时,动能和势能不断地相互转化。 (2) 弹性小球落地后跳动的过程中,动能和势能不断地相互转化。 提示:由于摩擦的存在,过山车和弹性小球的机械能越来越小,并最终全部转化为内能。 Lavf58.46.101 $