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1、第四節(jié) 認識動能和勢能
——動能和勢能
【學習目標】
1、 能通過實例從做功的角度來描述能量。記住能量的單位
2、 能通過實例或?qū)嶒灣醪秸J識動能、勢能的概念,并能運用其解釋相關的現(xiàn)象
3、 能通過實驗探究,了解動能、勢能的大小跟哪些因素有關
4、 具有從能量的角度分析物理問題的意識
【學習重點】探究影響動能和勢能大小的因素
【學習難點】探究影響動能和勢能大小的因素
【自主學習】
知識點1.能
1. 能量(能):物體能夠?qū)e的物體做功,我們就說這個物體具有 ,或 。
2.能量的單位與功的單
2、位 ,也是 。
3.一個物體能夠做的功越多,表示這個物體的能量越 。
知識點2.動能
1.運動的鋼球撞到木塊上,能把木塊撞走,運動的鋼球?qū)δ緣K做了功。物體由于 而具有的能,叫做動能。
2.探究物體的動能跟哪些因素有關
(1)猜想:物體的運動可能跟物體的 和 有關。
(2)研究問題的方法:如果我們研究的問題可能跟多個因素有關,為了將復雜的問題簡單化,我們只讓其中的一個因素改變,而控制其余因素都保持不變,這種方法叫做 法。
(3)演示實驗:
①如圖1所示,比較
3、圖甲、圖乙可得出結
論:在 相同的條件下, 越
大,動能越 。
②比較圖甲、圖丙可得出結論:在
相同的條件下, 越大,
動能越 。
3.結論:物體的動能跟 和 有關;物體的 越大, 越大,它的動能越 。
知識點3.重力勢能
1.重力勢能:物理學中把 具有的能,
叫做重力勢能。
2.探究重力勢能的大小與什么因素有關
(1)如圖2甲、乙所示,打
4、樁機在工作時,對于相同的樁,對于相同的重錘,當重錘升得越高時,自由落下時樁就陷得越 。可以得出結論:
在 相同的條件下,高度越高,物體的重力勢能就越 。
(2)如圖乙、丙所示,在高度相同的條件下,當重錘的質(zhì)量越大時,自由落下時樁就陷得越 ??梢缘贸鼋Y論:
在 相同的條件下,質(zhì)量越大時,物體的重力勢能就越 。
綜合而言:物體的重力勢能跟 和 有關;物體的位置 , 質(zhì)量 ,它的重力勢能就越大
知識點4.彈性勢能
1.物體由于發(fā)生
5、 而具有的能叫做彈性勢能。
2.物體的彈性勢能只跟 有關;彈性物體的 彈性 ,物體的彈性勢能越 。
【典型例題】
1、如圖所示,光滑軌道MNP固定在豎直平面內(nèi),NP段水平。一小球從M點由靜止釋放運動到P點的過程中,動能、勢能的變化情況是( )
A.M到N的過程,勢能不變
B.M到N的過程,動能減小
C.N和P的過程,勢能增大
D.N到P的過程,動能不變
2、圖中屬于勢能逐漸變大的一組是( )
A.①② B.①③
C.②
6、④ D.③④
3、如圖所示,鋼球從高h處的斜槽上由靜止?jié)L下,在水平面上運動,運動的鋼球A碰上木塊B后,能將B撞出一段距離s。再讓同一鋼球從高1.5h處由靜止?jié)L下,重復第一次實驗。實驗表明:質(zhì)量相同時,鋼球的速度越 ,木塊B被撞得越遠。在兩次實驗中木塊移動時受到的摩擦力分別為fh、f1.5h,則fh
f1.5h(填“>”“=”或“<”)。
4、物體由于 而具有的能,叫做運動。在“探究物體的動能與那些因素有關”的實驗中,小明提出如下猜想:
A.物體的動能可能與物體的質(zhì)量有關;
B.物體的動能可能與物體的速度有關。
設計以下探究實驗:讓質(zhì)量為m的小球從高為h的斜槽上
7、滾下,在水平面上運動。運動的小球碰上水平面上靜止的木塊后,能將木塊撞出一段距離s。實驗過程如圖甲、乙、丙所示。圖中m1<m2、s1<s2<s3、h1<h2,水平面上所用的木塊是同一木塊。
(1)通過觀察比較 就可以反映小球動能的大小,這里用到的物理學研究問題的方法是 法(填“放大”“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換”);
(2)通過比較甲、乙,可初步驗證 (填猜想序號)是正確的;
(3)通過比較 兩次實驗,初步驗證猜想 是正確的;
(4)實驗表明:質(zhì)量相同的物體,運動的速度越大,它的動能越 ;運動速度相同的物體,質(zhì)量越大,它的動能也越 。
8、【反饋檢測】
1、高空拋物是極不文明的行為,會造成很大的危害。因為高處的物體具有較大的( )
A.彈性勢能 B.重力勢能
C.體積 D.重力
2、人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行,如圖所示為衛(wèi)星從遠地點向近地點運動的過程。針對該過程,以下說法正確的是( )
A.動能逐漸增大,機械能增大
B.勢能逐漸減小,機械能減小
C.動能逐漸增大,勢能逐漸減小,機械能不變
D.動能逐漸增大,勢能逐漸減小,機械能減小
3、如圖所示,將一根細線上端固定,下端系上一小鐵球,該裝置便是“單擺”。
(1)如圖甲、乙所示,將質(zhì)量為m1、m2的小球分別移動到與豎直方向成θ1角時放手
9、,m2>m1,兩個小球運動到B點時速度相同,此時撞擊放在水平面上的同一木塊,木塊被撞后在水平方向移動的距離如圖所示。則單擺的運動速度與小球的 無關,由甲、乙兩圖可知,物體的質(zhì)量越大, 越大;
(2)如圖丙所示,將質(zhì)量為m2的小球移動到與豎直方向成θ2角時放手,∠θ2>∠θ1,小球運動到B點時撞擊同一木塊,比較 兩圖可知,物體的速度越快,動能越大。
4、為了探究“彈簧的彈性勢能跟哪些因素有關”,小明同學設計了如圖所示的裝置,并進行了如下實驗。
①將彈簧放在水平面上,一端固定;
②在彈性限度內(nèi),用物塊(物塊與彈簧不連結)將彈簧壓縮,測量并記錄彈簧的形變量ΔL;
③
10、由靜止釋放物塊,測量并記錄物塊在水平面上滑行的距離S;
④多次改變彈簧的形變量,重量步驟②③;
⑤分析實驗數(shù)據(jù)得出結論。
請回答以下問題:
(1)本實驗中,探究了彈簧彈性勢能大小跟 的關系;
(2)本實驗中,彈簧彈性勢能大小是通過 來間接反映的;
(3)本實驗中,從物塊離開彈簧到靜止,物塊將 能轉(zhuǎn)化為 能。
參考答案
【典型例題】
1、 D
2、 B
3、大 ;=
4、運動
(1) 木塊被撞的距離 ;轉(zhuǎn)換
(2) B
(3) 甲丙; A
(4) 大 ;大
【反饋檢測】
1、C
2、D
3、 (1) 質(zhì)量;動能 (2) 乙、丙
4、(1) 彈簧形變量 (2) 物塊滑行的距離 (3) 動 ; 內(nèi)
【學習小結】
通過這堂課,你有什么收獲?你還有什么疑問?請將你的收獲和反思記下來。
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