九年级物理全册_10.1 机械能课件 （新版）北师大版

第一节 机械能 思考 功的单位是什么 功的两个要素是什么 如何计算功的大小 怎样判断一个力是否作了功 1912年 在美国加州的长滩 一只海欧撞进了一架刚起飞的莱特飞机的控制系统 飞机坠入大海 从而开创了鸟撞飞机的先河 为什么这样子 操场上飞来的足球可以用脚去踢 飞来的铅球可以用脚去踢吗 为什么 9 11事件 中恐怖分子劫持的飞机为什么有炸弹一样的威力 撞击世贸大厦后使其成为一片废墟 图一 图二 图三 小球对木块做功 重锤对木桩做功 弓对箭做功 滚动的小球具有做功的本领 被举高的重锤具有做功的本领 被拉开的弓具有做功的本领 一 能1定义 在物理学中 如果物体能够对别的物体做功 我们就说这个物体具有能量 简称能 分析 能做功 指的是具有做功的本领 而并不表示物体一定 要做功 也不是 正在做功 或 已经做功 如 山上静止的石头具有能量 但它没有做功 也不一定要做功 A能量是表示物体做功本领大小的物理量 即能量可以用能够做功的多少来衡量 B 物体做功的过程就是能量转化的过程 2能的单位 焦 J 能量的理解 火箭发射时 燃料燃烧放出的气体推动火箭做功 所以燃气具有能量 这种能量是热能 常见的能量还有原子能 光能等 综上所述 如果物体能够做功 我们就说物体具有能量 而且物体能够做的功越多 物体具有的能越大 观察对比 思考小球 重锤 弓箭三者都能对外做功 但是做功 具有能 的原因相同吗 图一 图三 小球对木块做功 弓对箭做功 图二 重锤对木桩做功 二 动能1定义物体由于运动而具有的能叫做动能 影响动能大小的因素有哪些呢 图一 小球对木块做功 图一中的小球是由于对木块做功而具有了能 运动 2动能的大小跟哪些因素有关 猜想 1 动能的大小跟物体运动的速度有关 2 动能的大小跟物体的质量有关 设计实验方案 实验 探索动能与速度的关系 归纳结论 质量相同时 速度 的物体能做的功多 表明它具有的动能 大 多 比较右图两个实验得出 速度相同时 质量 的物体能做的功多 这表明它具有的动能 大 多 归纳以上两组结论得出 运动的物体 越大 越大 它具有的动能就越多 速度 质量 实验 探索动能与质量的关系 3 大小 1 一辆自行车与一辆小汽车在平直公路上并肩行驶 具有较大动能的是 因为 2 一跳伞运动员 从空中匀速下降的过程中 动能 不变 变大或变小 3 一辆沿水平直马路匀速行驶的洒水车 工作过程中它的动能 不变变大或变小 一展拳脚 小汽车 速度相同的情况下小汽车的质量比自行车的质量大 不变 变小 哪些物体具有动能 地上飞奔的猎豹 高速路上行驶的空载火车高速路上行驶的满载火车快跑的小明慢跑的小明 思考 1 判断动能变化情况 一辆汽车加速运动 它的动能 火车进站时做减速运动 它的动能 停止后 它的动能等于 一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水 它的动能 2 比较动能大小 汽车空载和满载时以相同速度前进 动能大 某同学慢跑和快跑时 动能大 学以致用 三 势能 1 重力势能 1 定义 物体由于被举高而具有的能 2 影响重力势能大小的因素有哪些呢 图二中的重锤是由于对木桩做功而具有了能 图二 被举高 重锤对木桩做功 猜想 设计实验方案 实验 注意 通常把地面做为零势能面 归纳结论 重力势能的大小可能跟哪些因素有关 1 质量相同时 物体被举得越 重力势能越大 2 被举高度相同时 物体的质量越 重力势能越大 高 大 1 重力势能的大小跟物体被举高度有关 2 重力势能的大小跟物体的质量有关 3 大小 Ep mgh 注意 初中通常把地面做为参照面 我知道 一架匀速上升的直升飞机 它的 A 动能增加 重力势能不变B 动能不变 重力势能增加C 动能和重力势能都增加D 动能和重力势能都不变 B 1 定义物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能 2 影响弹性势能大小的因素有哪些呢 结论 只能针对同一物体来说 同一物体弹性形变越大 具有的弹性势能就越多 图三中的弓是由于对箭做功而具有了能 弹性形变 弓对箭做功 2弹性势能 1 下列物体具有弹性势能的有 A 弹簧B 拧紧的发条C 推开的弹簧门D 老虎钳2 皮球落地又弹起上升的过程中 可以分为四个过程 这四个过程中具有弹性势能的过程有 A 下落过程 B 与地面碰撞过程 C 弹起过程 D 上升过程 一展拳脚 BC BC 如图所示 此位置的过山车具有动能吗 具有重力势能吗 一个物体既有动能 又有势能 那么动能与势能的和称为机械能E Ek Ep 动能和势能区别和联系 运动 质量 速度 举高 质量 高度 弹性 四机械能的相互转化 单摆实验 滚摆实验 A BB CC BB A 重力势能转化为动能 动能转化为重力势能 动能转化为重力势能 重力势能转化为动能 滚摆旋转着上升 越转越 此过程能转化为能 慢 动 重力势 两个实验说明 1动能和重力势能可以相互转化 机械能守恒定律 在只有动能和势能发生相互转化过程中 机械能的总量保持不变 2 做功的实质 能量的转化或转移 3功是能的转化的量度 即力对物体做了多少功 就有多少能量发生变化 请你举出一个动能和弹性势能相互转化的例子 1 在空中飞行的小石块 某时刻具有重力势能7J 动能3J 此时石块的机械能为 A 4JB 7JC 3JD 10J2 下列说法中 错误的是 A 质量相同的两个物体 放在高位置的比放在低位置的具有的做功本领一定大B 放在同一高度的两个物体 质量大的势能大C 拉弓射箭是拉开的弓具有的弹性势能转化为箭的动能D 打开降落伞的跳伞员在空中匀速下落时 他的动能和势能不断减小3 从静止在高空的直升飞机上释放一个物体 不计空气阻力 释放时物体的机械能为500J 那么 A 释放时物体的重力势能小于500JB 下落过程中物体的机械能减小C 物体落地时的动能是500JD 物体落地时的机械能大于500 D ABD C 课堂练习 4 皮球落地又弹起上升的过程中 可以分为四个过程 一 下落过程 二 与地面碰撞过程 三 弹起过程 四 上升过程 这四个过程中能量转化的情况分别是 在下落过程中 能转化为能 在与地面碰撞的过程中 能转化为能 在弹起过程中 能转化为能 在上升过程中 能转化为能 5 在水力发电的过程中 水流冲击水轮机对水轮机 水轮机再带动发电机转动发电 从而把水的能转化为能 重力势 动 动 弹性势 弹性势 动 动 重力势 做功 重力势 动 A B C 质量相同时 物体被举得越高重力势能越大 被举高度相同时 物体的质量越大重力势能越大 1 比较图中A B两个实验可得 2 比较图中 两个实验可得 A C 6 在右图所示的实验中 7 质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行 如果它们的动能相等 那么飞得快 燕子 反思 拓展 如图为高速公路一景 请从动能的角度解释 1 为什么要对机动车的行驶速度进行限制 2 为什么在同样的道路上 不同车型的限制车速不一样 答 1 物体的速度大 动能就大 不容易刹车 容易造成交通事故 2 质量大 动能就大 所以大客车的限速要比小汽车的小 课外拓展 太阳能 机械能转换20世纪初 俄国物理学家实验证明光具有压力 阳光照射到物体表面上时会产生压强 其值约为9 10 6帕 20年代 前苏联物理学家提出 利用在宇宙空间中巨大的太阳帆 在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进 将太阳能直接转换成机械能 科学家估计 在未来10 20年内 太阳帆设想可以实现 通常 太阳能转换为机械能 需要通过中间过程进行间接转换 考点机械能及其转化和守恒 1 机械能 动能和势能的统称 单位 简称 符号 易错点 一个物体