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11.4 《认识动能和势能-第2课时》（课件+素材）2023-2024学年沪粤版九年级物理上册
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11.4 认识动能和势能（2）势能和机械能第十一章：机械功和机械能The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation PART 01 教学目标PART 02 课程资源PART 03 新课导入PART 04 课堂教学PART 05 课堂小结目录PART 05 典例精析 01教学目标一、什么是势能二、探究势能的大小与什么因素有关三、机械能的转化02课程资源视频课程资源： 影响重力势能大小的因素03新课导入飞行中的飞机具有动能和重力势能跳水运动员具有动能和重力势能水具有重力势能你知道这些能量是如何产生和转化的吗？03课堂教学一什么是势能1、重力势能被举高的物休能对别的物体做功，这说明被举高的物体具有能物理学中把被举高的物体具有的能叫做重力势能2、弹性势能拉紧的弓、变形的撑竿、发生形变的跳板都能做功，这说明发生弹性形变的物体也具有能物理学中把物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能三二、探究势能的大小与什么因素有关请同学们阅读课本P17，活动21、实验目的：探究重力势能的大小跟那些因素有关2、实验方法：1）控制变量法 2）转换法3、实验器材及作用1）质量不同，大小相同的两木块2）一定量的细沙3）大小、质量相同的小木桩4、实验过程1）先让同一个重物从不同的高度落下打击小木 桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度。 由此你能得到什么结论？现象：质量相同的重物，高度越高，落下木桩被打入沙中的深度越深，做功就越多，重物的势能就越大2）用质量不同的重物体分别从同一高度落下， 打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中 的深度，你又能得到什么结论？现象：重物高度相同时，重物的质量越大。落下木桩被打入沙中的深度越深，做功越多，重物的重力势能就越大。3）弹性势能大小的影响因素现象：弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。5、结论：大量事实和实验硏究表明:物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越大弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。重力势能：弹性势能：注意：重力势能具有相对性，h相对不同的参考平面有不同的值三机械能的转化1、机械能的定义在生活中许多情况下，物体既具有动能，又具有势能在空中飞行的飞机既有动能，又有重力势能摆球在摆动时，同样既有动能，又有重力势能物理学中，把物体的动能和势能统称为机械能请同学们阅读课本P18，活动32、动能与势能的转化1)实验目的：研究动能与势能的转化规律2)实验器材：①不可伸长的细线②小球现象：①A-C：小球高度减小，速度增大 重力势能减少，动能增大②C-B：小球高度增大，速度减少 重力势能增大，动能减少③AB是最高点，速度为0， 即：AB重力势能最大，动能为0J C点最低，高度最小，速度最大 即：C重力势能最小，动能最大结论：物体具有的动能与势能是可以转化的3)实验过程：将小球拉到点A处,然后释放。观察小球摆动的情况,比较小球在点A、B和中间点C的势能和动能的情况。3、动能与势能转化在生活中的应用现象说明：1)男演员下跳，将自身的重力势能转化为动能，通过杠杆，把动能转给女 演员，女演员又将自身动能转化为重力势能，实现上跳2)小朋友在蹦床过程中，实现了由弹性势能 动能 重力势能3)过山车开始阶段通过电能 动能 重力势能机械能及其转化机械能=动能+势能机械能不守恒机械能不守恒机械能不守恒匀速行驶的洒水车机械能不守恒直升机洒农药04课堂小结机械能及其转化机械能=动能+势能05典例精析考点一重力势能的大小与哪些因素有关【典型例题1】 已知重力势能的大小与物体的质量和高度有关。在“探究重力势能的大小与高度的关系”时，所用的实验器材有：金属球、尖腿小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图。（1）本实验研究的对象是________（选填“金属球”、“小桌”或“细沙”）；（2）释放金属球时，应使金属球由“静止”开始下落。其目的是：________；（3）将金属球分别从三个不同高度由静止释放，发现金属球释放时的位置越高，撞击小桌后，小桌的桌腿陷入细沙中越深。由此可见：质量相同时，位置越高，物体能够做的功越________，在高处时具有的重力势能越________；（4）若将金属球分别从三个不同高度由静止释放，撞击小桌后，发现每次小桌的桌腿都全部陷入细沙中。在不更换器材的条件下，应采取的改进措施是________。【答案】金属球 使小球的初始动能为零 多 大 适当降低三次释放金属球的高度【迁移训练1】抽水蓄能电站的工作原理是：用电低谷时，电站利用电网多余的电能把水抽到高处蓄水库（上水库）中：用电高峰时，再利用蓄水库中的水发电。某地拟建一座抽水蓄能电站，如图是该项工程所在地的等高线地形图。（1）专家们经过研究，决定将蓄水库建在图甲中左边的高地上，原因是 _____；（2）施工中应选择线路 _____（选填“AB”或“CD”）作为输送建筑材料的线路。理由：_____。【答案】 C【迁移训练1】【答案】[1]专家们经过研究，决定将蓄水库建在图甲中左边的高地上，左边高地地势相对较高，蓄水库注水后，水储存的重力势能更多，流下时转化更多的动能，从而转化更多的电能。[2][3]根据该项工程所在地的等高线地形图可知，两条线路竖直高度相同，施工中应选择线路CD 作为输送建筑材料的线路。理由： CD的距离大于AB的距离，因为斜面越长（坡度越小）、越省力，所以选择CD线路上山会更省力。考点二机械能的转化【典型例题2】【答案】C跳台滑雪是北京冬奥会的重要项目之一、如图所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中，运动员从A点由静止开始下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C点等高的D点速度减为零。若不计空气阻力，则运动员（ ）A．位于C点和D点时的动能相等B．从B点到C点的过程中，机械能不守恒C．从B点到C点的过程中，重力势能转化为动能D．从A点到B点的过程中，动能转化为重力势能【迁移训练2】北京时间2022年4月16日0时44分，神舟十三号载人飞船与空间站成功分离，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站组合体工作生活了183天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。飞船返回时进入大气层，在距地面约10千米的高空开伞，最终成功着陆。在飞船高空开伞匀速下落过程中下列说法不正确的是（ ）A．飞船的机械能守恒B．飞船的动能不变C．飞船受平衡力的作用D．飞船的重力势能减小【答案】ATHANK YOU
11.4 认识动能和势能（2）势能和机械能第十一章：机械功和机械能The user can demonstrate on a projector or computer, or print the presentation PART 01 教学目标PART 02 课程资源PART 03 新课导入PART 04 课堂教学PART 05 课堂小结目录PART 05 典例精析 01教学目标一、什么是势能二、探究势能的大小与什么因素有关三、机械能的转化02课程资源视频课程资源： 影响重力势能大小的因素03新课导入飞行中的飞机具有动能和重力势能跳水运动员具有动能和重力势能水具有重力势能你知道这些能量是如何产生和转化的吗？03课堂教学一什么是势能1、重力势能被举高的物休能对别的物体做功，这说明被举高的物体具有能物理学中把被举高的物体具有的能叫做重力势能2、弹性势能拉紧的弓、变形的撑竿、发生形变的跳板都能做功，这说明发生弹性形变的物体也具有能物理学中把物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能三二、探究势能的大小与什么因素有关请同学们阅读课本P17，活动21、实验目的：探究重力势能的大小跟那些因素有关2、实验方法：1）控制变量法 2）转换法3、实验器材及作用1）质量不同，大小相同的两木块2）一定量的细沙3）大小、质量相同的小木桩4、实验过程1）先让同一个重物从不同的高度落下打击小木 桩，观察和比较小木桩被打入沙中的深度。 由此你能得到什么结论？现象：质量相同的重物，高度越高，落下木桩被打入沙中的深度越深，做功就越多，重物的势能就越大2）用质量不同的重物体分别从同一高度落下， 打击小木桩，观察和比较小木桩被打入沙中 的深度，你又能得到什么结论？现象：重物高度相同时，重物的质量越大。落下木桩被打入沙中的深度越深，做功越多，重物的重力势能就越大。3）弹性势能大小的影响因素现象：弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。5、结论：大量事实和实验硏究表明:物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越大弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。重力势能：弹性势能：注意：重力势能具有相对性，h相对不同的参考平面有不同的值三机械能的转化1、机械能的定义在生活中许多情况下，物体既具有动能，又具有势能在空中飞行的飞机既有动能，又有重力势能摆球在摆动时，同样既有动能，又有重力势能物理学中，把物体的动能和势能统称为机械能请同学们阅读课本P18，活动32、动能与势能的转化1)实验目的：研究动能与势能的转化规律2)实验器材：①不可伸长的细线②小球现象：①A-C：小球高度减小，速度增大 重力势能减少，动能增大②C-B：小球高度增大，速度减少 重力势能增大，动能减少③AB是最高点，速度为0， 即：AB重力势能最大，动能为0J C点最低，高度最小，速度最大 即：C重力势能最小，动能最大结论：物体具有的动能与势能是可以转化的3)实验过程：将小球拉到点A处,然后释放。观察小球摆动的情况,比较小球在点A、B和中间点C的势能和动能的情况。3、动能与势能转化在生活中的应用现象说明：1)男演员下跳，将自身的重力势能转化为动能，通过杠杆，把动能转给女 演员，女演员又将自身动能转化为重力势能，实现上跳2)小朋友在蹦床过程中，实现了由弹性势能 动能 重力势能3)过山车开始阶段通过电能 动能 重力势能机械能及其转化机械能=动能+势能机械能不守恒机械能不守恒机械能不守恒匀速行驶的洒水车机械能不守恒直升机洒农药04课堂小结机械能及其转化机械能=动能+势能05典例精析考点一重力势能的大小与哪些因素有关【典型例题1】 已知重力势能的大小与物体的质量和高度有关。在“探究重力势能的大小与高度的关系”时，所用的实验器材有：金属球、尖腿小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图。（1）本实验研究的对象是________（选填“金属球”、“小桌”或“细沙”）；（2）释放金属球时，应使金属球由“静止”开始下落。其目的是：________；（3）将金属球分别从三个不同高度由静止释放，发现金属球释放时的位置越高，撞击小桌后，小桌的桌腿陷入细沙中越深。由此可见：质量相同时，位置越高，物体能够做的功越________，在高处时具有的重力势能越________；（4）若将金属球分别从三个不同高度由静止释放，撞击小桌后，发现每次小桌的桌腿都全部陷入细沙中。在不更换器材的条件下，应采取的改进措施是________。【答案】金属球 使小球的初始动能为零 多 大 适当降低三次释放金属球的高度【迁移训练1】抽水蓄能电站的工作原理是：用电低谷时，电站利用电网多余的电能把水抽到高处蓄水库（上水库）中：用电高峰时，再利用蓄水库中的水发电。某地拟建一座抽水蓄能电站，如图是该项工程所在地的等高线地形图。（1）专家们经过研究，决定将蓄水库建在图甲中左边的高地上，原因是 _____；（2）施工中应选择线路 _____（选填“AB”或“CD”）作为输送建筑材料的线路。理由：_____。【答案】 C【迁移训练1】【答案】[1]专家们经过研究，决定将蓄水库建在图甲中左边的高地上，左边高地地势相对较高，蓄水库注水后，水储存的重力势能更多，流下时转化更多的动能，从而转化更多的电能。[2][3]根据该项工程所在地的等高线地形图可知，两条线路竖直高度相同，施工中应选择线路CD 作为输送建筑材料的线路。理由： CD的距离大于AB的距离，因为斜面越长（坡度越小）、越省力，所以选择CD线路上山会更省力。考点二机械能的转化【典型例题2】【答案】C跳台滑雪是北京冬奥会的重要项目之一、如图所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB、着陆坡BC、停止区CD三部分组成。比赛中，运动员从A点由静止开始下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡末端的C点，滑入停止区后，在与C点等高的D点速度减为零。若不计空气阻力，则运动员（ ）A．位于C点和D点时的动能相等B．从B点到C点的过程中，机械能不守恒C．从B点到C点的过程中，重力势能转化为动能D．从A点到B点的过程中，动能转化为重力势能【迁移训练2】北京时间2022年4月16日0时44分，神舟十三号载人飞船与空间站成功分离，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在空间站组合体工作生活了183天，刷新了中国航天员单次飞行任务太空驻留时间的纪录。飞船返回时进入大气层，在距地面约10千米的高空开伞，最终成功着陆。在飞船高空开伞匀速下落过程中下列说法不正确的是（ ）A．飞船的机械能守恒B．飞船的动能不变C．飞船受平衡力的作用D．飞船的重力势能减小【答案】ATHANK YOU
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