12.1 机械能 课件-2026-2027学年物理九年级上册苏科版

第十二章 机械能和内能 12.1 机械能（1） 引入新课 一、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。 归纳 判断下列关于能量的说法是否正确？ (1)只有正在做功的物体，才具有能量。 (2)物体能做多少功，就说明它具有多少能量。 (3)具有能量的物体一定正在做功。 (4)甲乙两个物体都在做功，甲做了200J的功，乙做了500J的功，乙具有的能量大于甲。 × √ × × 能量的大小可以通过做功多少来体现 能够对外做功越多（少），物体具有的能量越大（小） 具有能量的物体是否一定正在对外做功？ 功能关系 关于功和能的关系，下列说法正确的是（ ） A.物体具有的能越多，它做的功越多 B.物体具有能就一定正在做功 C.做功的物体一定具有能 D.物体能够做功的多少与它具有的能无关 例1 C 飞驰的汽车 流动的水 物体由于运动而具有的能叫做动能. 三、动能 猜想：动能有大有小，影响动能大小的因素是______和______。 思考：①为什么高速公路要进行限速？ ②为什么对不同的车辆限速不同呢？ 一、探究动能与速度的关系 探究影响动能的因素 器材：木板（可弯折成斜面）、小车、钩码、木块等。 思考：①如何让小车获得速度？如何改变小车的速度？ 做功了 ②如何显示小车的动能？ 信息快递：木块被小球推的越远，说明小球对木块____________,所以用________ _______________表示小球的动能大小。 做功越多 推开的距离 木块被小球 转换法 同一小球从不同高度释放的目的:______________________________ 到达斜面底端的速度不同。 质量相同时，物体的速度越大，动能越大。 一、探究动能与速度的关系 探究影响动能的因素 探究影响动能的因素 一、探究动能与质量的关系 思考：①实验时如何控制速度不变？ 信息快递：不同质量的小车，放到斜面同一高度静止释放，到达水平面的速度相同。 ②如何改变小车的质量？ 探究影响动能的因素 一、探究动能与质量的关系 不同小球从同一高度释放的目的：_________________________ 到达斜面底端的速度相同。 速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 归纳：影响动能大小的因素 质量相同时，速度越大，动能越大； 速度相同时，质量越大，动能越大。 从能量角度思考，为什么高速公路上要限速？为什么对不同的车辆限速不同？ 答:（1）汽车质量一定，速度大，动能就大,不容易刹车,制动距离长，容易造成交通事故。 （2）汽车速度一定，质量大，动能就大,不容易刹车,制动距离长，容易造成交通事故。 平直公路上正在工作的洒水车匀速行驶 思考：下列物体的动能变化了吗？ 进站的公交车 【2022阜新中考真题】如图所示，是探究“物体的动能跟哪些因素有关”的实验，让 小球从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一木块. （1）由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟汽车的______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟汽车的_______有关； （2）实验中，探究的动能是指______（选填字母）； A．小球在斜面上的动能 B．小球到达水平面的动能 C．木块的动能 （3）实验中所研究的动能大小通过_________________来反映，这里用到了________（选填“控制变量”“等效替代”或“转换”）法； （4）由图中的甲、乙两次实验，可以得出结论：物体的______相同时，物体的_____越大，动能越大； （5）由图中的_______两次实验可探究钢球动能大小与质量有关，两球运动到水平面时的速度______； （6）由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是80km/h. 例2 速度 质量 B 木块被推动的距离 转换 质量 速度 甲、丙 相等 大客车 第十二章 机械能和内能 12.1 机械能（2） 一、两种势能 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。 重力势能 物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。 弹性势能大小的影响因素 影响因素 材质、结构 长度 粗细 弹性形变程度 【2022山东德州期中】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时，小明提出了如下 猜想： 猜想一：弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关； 猜想二：弹性势能的大小与弹簧的材料有关； 猜想三：弹性势能的大小与弹簧的长度有关； 猜想四：弹性势能的大小与弹簧的粗细有关. (1)为验证猜想一，他设计了如图所示实验，实验时将同一弹簧压缩_____（选填“相同”或“不同”）的长度（弹簧被压缩后未超过其弹性限度），将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分析比较_______________________，从而比较弹性势能的大小； (2)为验证猜想二，在其他因素相同时，需选用__________________________的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩_____（选填“相同”或“不同”）的长度，将小球置于弹簧的右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，对数据进行比较分析时，若_________________________，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关； (3)若水平面绝对光滑，本实验将_____（选填“能”或“不能”）达到探究目的，原因是_________________ ______________________________________________________. 例3 不同 长度和粗细相同、材料不同 相同 木块被推动距离的远近 木块被推动的距离不相等 不能 水平面绝对光滑， 木块就会做匀速直线运动，即无法比较木块移动距离的远近 探究重力势能大小的影响因素 设计实验 Q1：如何反映物体重力势能的大小？ A1：小方桌陷入沙中的深浅程度 Q2：实验中采用的研究方法有？ 归纳总结 物体的重力势能的大小与物体的质量和高度有关， 质量越大，高度越高，物体具有的重力势能越大 A2：控制变量法、转换法 Q3：实验步骤？ A3：①探究重力势能大小与高度的关系 用质量相同的木块从不同高度自由下落撞击小方桌，比较小方桌陷入沙中的深浅程度 ②探究重力势能大小与质量大小的关系 用质量不同的木块从相同高度自由下落撞击小方桌，比较小方桌陷入沙中的深浅程度 【2022天津中考真题】热爱劳动的津津，在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时，一 个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵 机一动，利用玉米面团和装有水的饮料瓶，依次做了如图所示的实验，对如下两个问题进行 了探究. 问题一：压力作用效果跟哪些因素有关； 问题二：重力势能大小跟哪些因素有关. （1）做实验①②③是为了探究______（选填“问题一”或“问题二”）； （2）利用实验④⑤可探究重力势能大小与______是否有关； （3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释，请你写出该结论___________________________________________________. 例4 问题一 当物体质量一定时，高度越高，重力势能越大 质量 二、机械能 （宏观）物体动能和势能统称为机械能，用 E 表示 定义 1.什么是机械运动？ （宏观）物体相对位置随时间变化的过程 2.运动的物体具有什么能？ 3.有没有物体既具有动能又具有重力势能？ 4.有没有物体有动能、重力势能、弹性势能？ E = Ek + Ep 动能和重力势能的转化 当摆球从A点向下摆动时，它的速度越来越快，它的动能逐渐_______，重力势能逐渐________。 当摆球到达最低点O时，它的动能最______、重力势能最_______，此过程中是摆球的重力势能逐渐转变成________能 此后，摆球又向OO'的另一侧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，当摆球到达最高处B时，它的动能为______、重力势能最______。 O’ 增大 减小 大 小 动 小 重力势 0 大 8.动能和势能可以相互转化。 观察摆球动能和重力势能的转化， 完成教材P34活动12.3中的内容 动能和弹性势能的转化 机械能转化的特点 皮球弹起高度不断降低 秋千荡起高度不断降低 是什么原因导致机械能转化时机械能总量不断减小？ 物体一直在克服阻力做功，导致机械能总量不断减小 阻力越小，机械能减小的越慢 当阻力为 0 时，机械能总量将不再减小，即机械能守恒 实验推理法 判断机械能的变化 【2022潜江中考真题】苏翊鸣在2022年北京冬奥会单板滑雪男子大 跳台比赛中夺得金牌，如图所示为运动员在空中运动的轨迹，图中 a、c 两 等高，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员从 a 处到 b 处重力势能转化为动能 B．运动员在 a 处和 c 处的重力势能相等 C．运动员在 b 处时的机械能最大 D．运动员从 b 处到 d 处速度逐渐减小 例5 B 判断机械能的变化 【2022兰州中考真题】如图所示，小球从左侧斜面的 P 点由静止释 放，在右侧斜面上能到达的最高位置是 Q 点，M、N 是小球运动过程中先后 通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是（　　 ） A．小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能 B．小球从 P 点向 Q 点运动的过程中，机械能减小 C．小球从 P 点向 Q 点运动的过程中，所受支持力不做功 D．小球通过 M、N 两点时的速度大小相等 例6 BC 判断机械能的变化 【2023武汉中考模拟】如图所示，是荡秋千的模型。球从 A 点静止 释放，到达右侧最高点 D 点后返回，其中 B、C 两点等高。下列说法正确的 是（　 　） A．球在 B、C 两点机械能相等 B．从 A 点到 O 点时，球的重力势能全部转化为动能 C．球在 A、D 两点的动能相等 D．在荡秋千的过程中，可通过有规律的站立、下蹲使秋千越荡越高，但机械能不变 例7 C $