初中第十一章 功和机械能11.3 动能和势能获奖课件ppt

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高举的重锤　　 能把地面　　 砸陷
流动的水　 能把石头 冲走
拉圆的弓　 能把箭　 弹射开
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。
能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J）。
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
1.动能：物体由于运动而具有的能。
【例1】下列关于能量的叙述，不正确的是( ) A. 弯弓射箭，弓具有能量 B. 高空坠物伤人，坠物具有能量 C. 风吹船行，风具有能量 D. 激流冲走巨石，激流没有能量，巨石具有能量
【解题秘方】利用概念辨析法解答：判断物体是否具有能量，关键是看物体能否对外做功。能够做功不同于正在做功： (1)能够做功的物体，即具有能量的物体，由于所处的条件不同，可能正在做功，也可能不做功, 但它一定能够对外做功； (2)正在做功的物体一定能够对外做功，即一定具有能量。
【解析】弓对箭做功，坠落的物体对人做功，风对船做功，激流对石头做功，它们都能够做功，都具有能量。
【例2】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
动能大小可能与速度有关动能大小可能与质量有关
让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？
实验表明钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越_____，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 ______。
改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下，哪个钢球把物体B撞得远？
实验表明，速度相同时，质量越_______的钢球能将物体B撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 ________。
结 论： 物体动能的大小跟速度、质量有关，质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。
【例3】[中考·西宁] 小李同学想要利用如图甲所示的装置来探究“物体动能大小与什么因素有关”。(1)在探究“动能的大小与速度的关系”时，应保持小车的_______相同， 让小车从斜面上_______( 填“相同”或“不同”)的高度自由滑下，以不同的速度推动木块移动。
(2)本实验运用了两种研究方法： 一是_______________，二是转换法。就本题来说用木块_________________来反映小车动能大小的方法就是转换法。他在实验的过程中又发现只要去掉木块，就可以探究“阻力对物体运动的影响”。如图乙所示，他将毛巾、棉布和玻璃分别铺在水平面上，让小车分别从斜面上同一高度由静止滑下，观察小车在水平面上运动的距离。
(3)每次均让同一小车从斜面同一高度由静止滑下的目的是：使小车到达水平面时具有相同的________。(4)实验发现，小车在玻璃面上运动的距离最远，说明小车受到的阻力最_______，进一步推理得出：如果小车运动时不受阻力，小车将做_______________运动。
重力势能大小与高度、质量有关
质量一定，位置越高，重力势能越大
高度一定，质量越大，重力势能越大。
物体的弹性形变越大，弹性势能越大
射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。
【例4】在水平地面上铺一张纸， 将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B， 如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中的 ______(填“A” 或“B”)， 由此可知重力势能大小与_______有关。
实验技巧：实验中，为了更好地利用转换法比较物体重力势能的大小，应尽量选择质量稍大的重物进行实验，且应让重物从较高的位置自由落下。通常，可以选择让重物落到细沙、橡皮泥这样的松软的物体表面，因为这些物体表面容易发生塑性形变。
物体由于弹性形变而具有的能量
物体由于运动而具有的能
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
物体由于被举高而具有的能量
影响因素：弹性形变大小
1．如图所示，是我国神舟十三号载人飞船返回舱于2022年4月16日返回地面下落的情景。在此过程中返回舱的重力势能______(填“增大”或“减小”)。
2．唐代著名诗人杜甫的《登高》中有这样的诗句：无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来。假设树叶(即落木)竖直下落(不计空气阻力)，那么在下落过程中，它的重力势能将________，动能将________。(均填“增大”“减小”或“不变”)
3．飞机在林场上空某一高度喷洒农药时，水平匀速飞行，关于飞机的动能和势能变化，下列说法中正确的是(　　)A．动能减少，势能减少　　 　B．动能减少，势能增加C．动能增加，势能减少　　 　D．动能不变，势能不变
4．某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O点开始下落，A点是弹性绳自由长度时其下端所在位置，在B点运动员所受弹力恰好等于重力，C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向上的运动)。下列判断正确的是(　　)A．从A点到B点过程中运动员加速下落B．从B点到C点过程中运动员重力势能增大C．t0时刻运动员动能最大D．运动员重力大小等于F0
【解析】从A点到B点的过程中，绳子伸长，绳子的拉力不断变大，但拉力小于重力，故运动员加速下落，故A正确；从B点到C点过程中运动员重力势能减小，故B错误；t0时刻弹性绳形变最大，弹力最大，运动员到达最低点，速度为0，动能最小，故C错误；运动员趋于静止时，也就是图线趋于水平时，重力等于拉力，由图象可知重力小于F0，故D错误。
5．如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1～t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3，不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是(　　)A．E1＜E2＜E3B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＝E3D．E1＝E2＜E3
【解析】根据图象可知，雨滴在t1～t2时间内，速度逐渐变大，质量不变，动能变大，所以E1＜E2。雨滴在t2～t3时间内，速度保持不变，质量不变，动能不变，所以E2＝E3，故动能的大小关系是E1＜E2＝E3。
6．【中考·大连】一个小石块从空中的某一高度，由静止开始竖直下落，若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块的重力势能Ep随着时间t的变化图象可能是(　　)
【解析】若不计空气阻力，从小石块开始下落，到刚落到地面的过程中，小石块做加速运动，小石块在相同时间内下降的高度越来越大，小石块所处的高度减小得越来越快，小石块的重力势能Ep减小得越来越快。