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合理利用合理利用机械能机械能合理利用机械能合理利用机械能 2009.4.212009.4.21复习回顾复习回顾什么叫做什么叫做“做功做功”？作用在物体上的作用在物体上的力力，使物体，使物体在力的方向上通过了在力的方向上通过了一段距离一段距离，就说这个力对，就说这个力对物体做了功。物体做了功。图一图二图三 小球对小球对木块做功木块做功 重锤对重锤对木桩做功木桩做功弓对箭做功弓对箭做功观察对比：观察对比：思考小球、重锤、弓箭三者都能对外做功，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？但是做功（具有能）的原因相同吗？图一中的小球是由于图一中的小球是由于 对木块做功而对木块做功而具有了能具有了能。图二中的重锤是由于图二中的重锤是由于 对木桩做功而对木桩做功而具有了能具有了能。图三中的弓是由于图三中的弓是由于 对箭做功而对箭做功而具有了能具有了能。运动运动被举高被举高弹性形变弹性形变观观察察与与思思考考物体能做多少功，就说它有多少能。物体能做多少功，就说它有多少能。 注：只要一个注：只要一个能能对别的物体做功，那么这个物体就对别的物体做功，那么这个物体就具有具有能量；如果一个物体能量；如果一个物体不能不能对别的物体做功，那么这个物体就对别的物体做功，那么这个物体就不具有不具有能量。能量。能量的单位能量的单位焦耳焦耳(J)由于能量和做功联系很紧密，由于能量和做功联系很紧密，做功的做功的过程就是能量转换的过程，物体做过程就是能量转换的过程，物体做功越多，说明一种能量转换成另一功越多，说明一种能量转换成另一种能量就越多种能量就越多，所以能的单位和功的，所以能的单位和功的单位是一样的，也是焦耳。单位是一样的，也是焦耳。而且能量是不可能凭空产生或者凭空而且能量是不可能凭空产生或者凭空消失的，只是由一种形式的能量转换消失的，只是由一种形式的能量转换成了另一种形式的能量。成了另一种形式的能量。运动着的子运动着的子弹射穿鸡蛋弹射穿鸡蛋动能动能物体由于运动而具有的能量叫物体由于运动而具有的能量叫做做动能动能。问题：生活中，有哪些物体具有动能？ 总结：只有运动的物体具有动能，而且一切运动的物体都能对其他的物体做功。也就是说，一切运动的物体都具有动能。一切运动的物体都具有动能。运动着的锤子能将钉运动着的锤子能将钉子钉入木板中子钉入木板中物体由于物体由于运动运动 而具有的能叫而具有的能叫动能。动能。 动能的大小跟哪些因素动能的大小跟哪些因素有关？有关？生活中有哪些例子能说明？生活中有哪些例子能说明？猜想猜想：1、动能的大小跟物体运动的、动能的大小跟物体运动的速度速度有关有关2、动能的大小跟物体的、动能的大小跟物体的质量质量有关有关 想一想想一想设计实验方案设计实验方案：1 1、选择仪器：、选择仪器：2 2、实验思路：、实验思路：物体能够做的功越多，它具有的能也越大物体能够做的功越多，它具有的能也越大要比较动能的大小，应比较物要比较动能的大小，应比较物体体 3 3、实验方法：、实验方法：由于动能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采用由于动能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采用法法先控制先控制相同，研究动能与相同，研究动能与的关系的关系再控制再控制相同，研究动能与相同，研究动能与的关系的关系4 4、步骤与记录：、步骤与记录：物体运动距离的远近物体运动距离的远近控制变量控制变量速度速度速度速度质量质量质量质量归纳两组结论得出：归纳两组结论得出： 运动的物体的动能与物体的（运动的物体的动能与物体的（ ） 和（和（ ）有关，）有关， 越大，越越大，越大，它具有的大，它具有的动能动能就越多就越多速度速度质量质量速度相同时，质量的物体能做的功速度相同时，质量的物体能做的功多，这表明它具有的动能多，这表明它具有的动能多多大大质量相同时，速度的物体能做的功质量相同时，速度的物体能做的功多多，表明它具有的动能，表明它具有的动能多多速度速度质量质量信息信息: : 1 小球在光滑斜面上由静止开始下滑，到小球在光滑斜面上由静止开始下滑，到达斜面底端的达斜面底端的 速度只与起点的速度只与起点的高度高度有关有关,起点越起点越高，到达底端的高，到达底端的速度速度越大。越大。 质量不同的小球从一个斜面的质量不同的小球从一个斜面的同一高度同一高度释释放放,运动到水平面时运动到水平面时速度速度的大小相等。的大小相等。 2 质量不同的小球分别从光滑斜面上由静质量不同的小球分别从光滑斜面上由静止下滑，并撞击平面上的木块，被撞木块的运止下滑，并撞击平面上的木块，被撞木块的运动距离越长，运动小球所具有的动能越大。动距离越长，运动小球所具有的动能越大。实验：实验：探动能探动能与与物体运动的物体运动的速度速度的关系的关系归纳结论：归纳结论：质量相同时，速度的物体能质量相同时，速度的物体能做的功做的功多多，表明它具有的动能，表明它具有的动能大大多多比较右图两个实验得出：比较右图两个实验得出：比较右图两个实验得出：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，速度相同时，质量的物体能做的功多，这表明它具有的动能这表明它具有的动能大大多多归纳以上两组结论得出：归纳以上两组结论得出：运动的物体越大，越大，它运动的物体越大，越大，它具有的具有的动能动能就越多就越多速度速度质量质量实验：实验：探索探索动能与动能与物体的物体的质量质量的关系的关系 为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度为什么在高速公路上要限制汽车的最大行驶速度?势能： 物体被举高或者发生弹性形变时所具有的能量。 铁块放到海绵上，柔软的海绵会被压变形，这说明铁块具有能量。像铁块这样由于物体被举高而具有的能量叫做重力势能。 展开的弓，能够把弓上的箭射出去，这说明展开的弓具有能量，像展开的弓这样由于物体产生形变而具有的能量叫做弹性势能。物体由于物体由于被举高被举高而具有的能叫而具有的能叫重力势能重力势能猜想猜想：重力势能的大小可能跟哪些因素有关？重力势能的大小可能跟哪些因素有关？1、重力势能重力势能的大小跟物体的大小跟物体被举高度被举高度有关有关2、重力势能重力势能的大小跟物体的的大小跟物体的质量质量有关有关 想一想想一想高度在没有特殊说明时，一般指离开地面的高度高度在没有特殊说明时，一般指离开地面的高度1 1、选择仪器：、选择仪器：2 2、实验思路：、实验思路：物体能够做的功越多，它具有的能也越大物体能够做的功越多，它具有的能也越大3 3、实验方法：、实验方法：由于由于重力势重力势能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采用能大小可能跟多个因素有关，实验过程中应采用法法先控制先控制相同，研究相同，研究重力势重力势能与能与的关系的关系再控制再控制相同，研究相同，研究重力势重力势能与能与的关系的关系4 4、步骤与记录：、步骤与记录：要比较重力势能的大小，应比较物体要比较重力势能的大小，应比较物体 控制变量控制变量高度高度高度高度质量质量质量质量设计实验方案设计实验方案：物体陷入沙中越深物体陷入沙中越深信息信息: : 重物下落撞重物下落撞击平放在沙上的击平放在沙上的物体时，物体陷物体时，物体陷入沙中越深，说入沙中越深，说明重物原来具有明重物原来具有的势能越大。的势能越大。归纳结论：归纳结论：质量相同时质量相同时, ,物体被举得越物体被举得越_，重力势能越大。，重力势能越大。物体被举高度相同时物体被举高度相同时, ,质量越质量越_，重力势能越大。，重力势能越大。 重力势能与重力势能与_和和_有关，物体被有关，物体被举得越举得越_，质量越，质量越_，它具有的重，它具有的重力势能越大。力势能越大。质量质量高度高度越大越大越高越高高高大大一、什么是弹性势能？物体由于发生物体由于发生弹性形变弹性形变而具有的能而具有的能外力撤消后，能完全恢复原来形状的形变外力撤消后，能完全恢复原来形状的形变二、弹性势能的大小与哪些因素有关？ 弹性势能的大小可能与弹性势能的大小可能与弹性形变有关。弹性形变有关。 弹性势能的大小与形变大弹性势能的大小与形变大小有关，物体的小有关，物体的弹性形变越大，弹性弹性形变越大，弹性势能越大。势能越大。归纳结论：归纳结论：动能和势能统称为机械能如图所示，这些物体具有动能吗？具有重力势能吗？如图所示，这些物体具有动能吗？具有重力势能吗？一个物体有时既有动能，又有势能。一个物体有时既有动能，又有势能。小结小结机械能机械能动能动能势能势能重力势能重力势能弹性势能弹性势能与速度和与速度和质量有关质量有关与被举高度与被举高度和质量有关和质量有关与弹性和形与弹性和形变大小有关变大小有关如果一个物体能够做功如果一个物体能够做功,我们就说这个物体我们就说这个物体具有能量具有能量运动运动弹性形变弹性形变被举高被举高随堂练习一、填空题1.动能和势能的总和称为_，动能是物体_时具有的能量，势能是物体_而具有的能量。2.影响动能的因素有_和_.3.影响重力势能的因素有_和_.4.同一个物体_,其弹性势能越大。机械能运动由于被举高或产生形变质量速度质量高度弹性形变越大随堂练习二.判断1.只要是弹簧就具有弹性势能 。 （ ）2.在高空飞行的小鸟，只具有动能。 （ ）3.速度大的物体动能一定大。 （ ）4. 用细线挂在天花板上的物体，没有做功，但它也具有能量 （ ）5. 运动的物体一定具有动能。 （ ）6. 二楼的东西一定比三楼的东西重力势能小。 （ ）ABC质量相同时质量相同时, ,物体被举得越高重力势能越大物体被举得越高重力势能越大被举高度相同时被举高度相同时, ,物体的质量越大重力物体的质量越大重力势能越大势能越大(1)比较图中A、B两个实验可得(2)比较图中、两个实验可得：课堂练习AC三、在右图所示的实验中AB三、在上图所示的实验中C(1)比较图中A、B两个实验可得(2)比较图中、两个实验可得：质量相同时，速度质量相同时，速度大大的物体具有的动能的物体具有的动能多多速度速度相同时，相同时，质量质量越大具有的越大具有的动能动能越多越多A C
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