第5節(jié)合理利用機(jī)械能

1、 第十章機(jī)械與人第十章機(jī)械與人第第5 5節(jié)合理利用機(jī)械能節(jié)合理利用機(jī)械能復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧什么叫做什么叫做“做功做功”？ 作用在物體上的力，使物體作用在物體上的力，使物體在力的方向上通過(guò)了一段距離，在力的方向上通過(guò)了一段距離，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。功的單位是什么？功的單位是什么？焦耳焦耳流水推竹排前進(jìn)流水推竹排前進(jìn)風(fēng)吹帆船前進(jìn)風(fēng)吹帆船前進(jìn)舉高的重錘舉高的重錘高山上的大石塊高山上的大石塊物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)這個(gè)物體物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有具有能量能量，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱能能。能量的單位和功的能量的單位和功的單位一樣都是單位一樣都是：焦耳（焦耳（J J）流水推竹

2、排前進(jìn)流水推竹排前進(jìn)高山上的大石塊高山上的大石塊風(fēng)吹帆船前進(jìn)風(fēng)吹帆船前進(jìn)舉高的重錘舉高的重錘動(dòng)能動(dòng)能物體由于物體由于 而具而具有的能量有的能量運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)重力勢(shì)重力勢(shì)能能物體由于物體由于 而而具有的能量具有的能量被舉高被舉高彈性勢(shì)彈性勢(shì)能能彈性形變彈性形變物體由于物體由于_而具有而具有的能量的能量勢(shì)勢(shì)能能動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)？動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)？猜想：猜想：1 1、動(dòng)能的大小跟物體運(yùn)動(dòng)的、動(dòng)能的大小跟物體運(yùn)動(dòng)的 有關(guān)有關(guān)2 2、動(dòng)能的大小跟物體的、動(dòng)能的大小跟物體的 有關(guān)有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案： 提示提示（1 1）考慮考慮“控制變量法控制變量法”（2 2） 怎樣比較動(dòng)能的大??？怎

3、樣比較動(dòng)能的大?。克俣人俣荣|(zhì)量質(zhì)量下列物體具有什么形式的能：下列物體具有什么形式的能：（1 1）水平行駛的汽車：）水平行駛的汽車：_（2 2）正在爬坡的汽車：）正在爬坡的汽車：_（3 3）山頂上的石頭：）山頂上的石頭：_（4 4）山頂上滾下的石頭：）山頂上滾下的石頭：_（5 5）天花板上的吊燈：）天花板上的吊燈： _（6 6）天花板上搖擺的吊燈：）天花板上搖擺的吊燈：_（7 7）拉長(zhǎng)的橡皮筋：）拉長(zhǎng)的橡皮筋：_（8 8）下落的雨滴：）下落的雨滴：_動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能和重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能動(dòng)能和重力

4、勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能物體由于物體由于運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 而具有的能叫而具有的能叫動(dòng)能。動(dòng)能。 動(dòng)能的大小跟哪些因素動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)？有關(guān)？生活中有哪些例子能說(shuō)明？猜想猜想：1、動(dòng)能的大小跟物體運(yùn)動(dòng)的、動(dòng)能的大小跟物體運(yùn)動(dòng)的速度速度有關(guān)有關(guān)2、動(dòng)能的大小跟物體的、動(dòng)能的大小跟物體的質(zhì)量質(zhì)量有關(guān)有關(guān) 想一想想一想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：1 1、選擇儀器：、選擇儀器：2 2、實(shí)驗(yàn)思路：、實(shí)驗(yàn)思路：物體能夠做的功越多，它具有的能也越大物體能夠做的功越多，它具有的能也越大要比較動(dòng)能的大小，應(yīng)比較物要比較動(dòng)能的大小，應(yīng)比較物體體 3 3、實(shí)驗(yàn)方法：、實(shí)驗(yàn)方法：由于動(dòng)能大小可能跟多個(gè)因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)采

5、用由于動(dòng)能大小可能跟多個(gè)因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)采用法法先控制先控制相同，研究動(dòng)能與相同，研究動(dòng)能與的關(guān)系的關(guān)系再控制再控制相同，研究動(dòng)能與相同，研究動(dòng)能與的關(guān)系的關(guān)系4 4、步驟與記錄：、步驟與記錄：信息信息: : 質(zhì)量不同的小車從一個(gè)斜面的質(zhì)量不同的小車從一個(gè)斜面的同同一高度一高度釋放釋放,運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度速度的的大小相等。大小相等。要比較動(dòng)能的大小，應(yīng)比較要比較動(dòng)能的大小，應(yīng)比較物體運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近物體運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近控制變量控制變量速度速度速度速度質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探動(dòng)能探動(dòng)能與與物體運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)的速度速度的關(guān)系的關(guān)系歸納結(jié)論：歸納結(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)，速度的物體能質(zhì)

6、量相同時(shí)，速度的物體能做的功做的功多多，表明它具有的動(dòng)能，表明它具有的動(dòng)能大大大大比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：比較右圖兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得出：速度相同時(shí)，質(zhì)量的物體能做的功多，速度相同時(shí)，質(zhì)量的物體能做的功多，這表明它具有的動(dòng)能這表明它具有的動(dòng)能大大大大歸納以上兩組結(jié)論得出：歸納以上兩組結(jié)論得出：運(yùn)動(dòng)的物體越大，越大，它運(yùn)動(dòng)的物體越大，越大，它具有的具有的動(dòng)能動(dòng)能就越大就越大速度速度質(zhì)量質(zhì)量實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：探索探索動(dòng)能與動(dòng)能與物體的物體的質(zhì)量質(zhì)量的關(guān)系的關(guān)系如圖為高速公路一景，請(qǐng)從動(dòng)能如圖為高速公路一景，請(qǐng)從動(dòng)能的角度解釋：的角度解釋：（1）為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的行駛）為什

7、么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的行駛速度進(jìn)行限制？速度進(jìn)行限制？（2）為什么在同樣的道路上，）為什么在同樣的道路上，不同車型的限制車速不一樣？不同車型的限制車速不一樣？答答:（1）物體的速度大）物體的速度大,動(dòng)能就大動(dòng)能就大,不容易剎車不容易剎車,容易造成交通事故。容易造成交通事故。 （2）質(zhì)量大，動(dòng)能就大，所以）質(zhì)量大，動(dòng)能就大，所以大客車的限速要比小汽車的小。大客車的限速要比小汽車的小。物體的物體的質(zhì)量質(zhì)量和它的和它的速度速度都能影響物體的都能影響物體的動(dòng)能動(dòng)能。請(qǐng)你研究小資料的數(shù)據(jù)，能不能。請(qǐng)你研究小資料的數(shù)據(jù)，能不能看出：質(zhì)量和速度相比，哪個(gè)對(duì)物體動(dòng)看出：質(zhì)量和速度相比，哪個(gè)對(duì)物體動(dòng)能的影響更大？能的影

8、響更大？練一練練一練1 1、判斷動(dòng)能變化情況、判斷動(dòng)能變化情況一輛汽車加速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能一輛汽車加速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能 。火車進(jìn)站時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能火車進(jìn)站時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，它的動(dòng)能 ；停止；停止后，它的動(dòng)能后，它的動(dòng)能= = 。一輛灑水車在馬路上勻速前進(jìn)并灑水，它的動(dòng)一輛灑水車在馬路上勻速前進(jìn)并灑水，它的動(dòng)能能 。增大增大減小減小0減小減小重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)猜想猜想1 1： 可能與物體的可能與物體的 有關(guān)有關(guān)高度高度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：利用你身邊的物品，例如筆、紙、橡皮等利用你身邊的物品，例如筆、紙、橡皮等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的猜想，可以從物

9、體下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你的猜想，可以從物體下落時(shí)的破壞力來(lái)判斷它的勢(shì)能大小。落時(shí)的破壞力來(lái)判斷它的勢(shì)能大小。提示提示猜想猜想2 2：可能與物體的可能與物體的 有關(guān)有關(guān)質(zhì)量質(zhì)量猜想猜想：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：歸納結(jié)論：歸納結(jié)論：重力勢(shì)能的大小可能跟哪些因素有關(guān)？重力勢(shì)能的大小可能跟哪些因素有關(guān)？1.1.質(zhì)量相同時(shí)質(zhì)量相同時(shí), ,物體被舉得越物體被舉得越_重力勢(shì)能越大重力勢(shì)能越大2.2.被舉高度相同時(shí)被舉高度相同時(shí), ,物體的質(zhì)量越物體的質(zhì)量越_重力勢(shì)能越大重力勢(shì)能越大高高大大1、重力勢(shì)能重力勢(shì)能的大小跟物體的大小跟物體被舉高度被舉高度有關(guān)有關(guān)2、重力勢(shì)能重力勢(shì)能的大小跟物體的的大小跟物

10、體的質(zhì)量質(zhì)量有關(guān)有關(guān) 高度高度相等的物體，相等的物體，質(zhì)量質(zhì)量越大，越大，重力勢(shì)能重力勢(shì)能越大越大 質(zhì)量質(zhì)量相等的物體，相等的物體，高度高度越高，越高，重力勢(shì)能重力勢(shì)能越大越大總結(jié)：重力勢(shì)能大小跟哪些因素有關(guān)總結(jié)：重力勢(shì)能大小跟哪些因素有關(guān)一架勻速上升的直升飛機(jī)，它的（一架勻速上升的直升飛機(jī)，它的（ ） A A、動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變、動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變B B、動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加、動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加C C、動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加、動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加D D、動(dòng)能和重力勢(shì)能都不變、動(dòng)能和重力勢(shì)能都不變 B練一練練一練 滾擺在最高點(diǎn)靜止，它具有_能。 擺輪下降過(guò)程中，重力勢(shì)能變_, 動(dòng)能

11、變_。 擺輪下降到最低點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速如何，動(dòng)能如何，高度如何，重力勢(shì)能如何？重力勢(shì)能動(dòng)能 擺輪在下降過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)化？重力勢(shì)能動(dòng)能 擺輪在上升過(guò)程中能量又如何轉(zhuǎn)化？ 分析A、B、C三點(diǎn)間的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程。 分小組做單擺實(shí)驗(yàn)，自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化。結(jié)論：結(jié)論：重力勢(shì)能和動(dòng)能是可以相互轉(zhuǎn)化相互轉(zhuǎn)化的。思考思考：列舉日常生活中關(guān)于動(dòng)能與重力勢(shì)列舉日常生活中關(guān)于動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的事例能相互轉(zhuǎn)化的事例。 鞏固練習(xí)鞏固練習(xí)一架勻速上升的直升飛機(jī)，它的（一架勻速上升的直升飛機(jī)，它的（ ） A A、動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變、動(dòng)能增加，重力勢(shì)能不變B B、動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加、動(dòng)能不變，重力勢(shì)能

12、增加C C、動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加、動(dòng)能和重力勢(shì)能都增加D D、動(dòng)能和重力勢(shì)能都不變、動(dòng)能和重力勢(shì)能都不變 B B彈性勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)彈性勢(shì)能大小與哪些因素有關(guān)物體由于發(fā)生物體由于發(fā)生（彈性）形變（彈性）形變而具有的勢(shì)而具有的勢(shì)能叫彈性勢(shì)能。能叫彈性勢(shì)能。結(jié)論：結(jié)論：同一物體，同一物體，彈性形變彈性形變?cè)酱?，越大，彈性?shì)能彈性勢(shì)能越大。越大。2 2、一架飛機(jī)在災(zāi)區(qū)上方水平勻速飛行，并不斷向?yàn)?zāi)區(qū)、一架飛機(jī)在災(zāi)區(qū)上方水平勻速飛行，并不斷向?yàn)?zāi)區(qū)空投救災(zāi)物資，則飛機(jī)在這個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能空投救災(zāi)物資，則飛機(jī)在這個(gè)過(guò)程中，動(dòng)能_，重，重力勢(shì)能力勢(shì)能_ (_ (填填“變大變大”或或“變小變小”) )變小變

13、小變小變小3 3、一個(gè)沿豎直方向勻速上升的氣球，它的（、一個(gè)沿豎直方向勻速上升的氣球，它的（ ）A A、動(dòng)能不變，勢(shì)能不變、動(dòng)能不變，勢(shì)能不變B B、動(dòng)能不變，勢(shì)能增加、動(dòng)能不變，勢(shì)能增加C C、動(dòng)能增加，勢(shì)能增加、動(dòng)能增加，勢(shì)能增加D D、動(dòng)能增加，勢(shì)能不變、動(dòng)能增加，勢(shì)能不變B1 1、動(dòng)能的多少由物體的、動(dòng)能的多少由物體的_和和_決定，重力勢(shì)決定，重力勢(shì)能的多少由物體的能的多少由物體的_和和_決定，決定，彈性勢(shì)能由物體的彈性勢(shì)能由物體的_決定決定速度速度質(zhì)質(zhì)量量質(zhì)量質(zhì)量被舉的高度被舉的高度彈性形變彈性形變鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 我們同學(xué)來(lái)學(xué)校時(shí)，在上坡前往往要加緊蹬幾下；汽車司機(jī)在開(kāi)車上坡前，也

14、往往要加大油門，加大速度。 從能量的轉(zhuǎn)化的角度來(lái)說(shuō)明這樣做的好處。 增大動(dòng)能，可以有較多的動(dòng)能轉(zhuǎn)化勢(shì)能和內(nèi)能，防止車倒退。 彈簧門在推開(kāi)以后能自己關(guān)閉，這是因?yàn)殚T被推開(kāi)后，彈簧被卷緊變形，具有了_，放手后轉(zhuǎn)化為門的_，使門自動(dòng)關(guān)閉。彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能課堂練習(xí)1 1、下列物體各具有什么形式的機(jī)械能？、下列物體各具有什么形式的機(jī)械能？(1)(1)、在地上滾動(dòng)的足球、在地上滾動(dòng)的足球(2)(2)、山頂上的一塊石頭、山頂上的一塊石頭(3)(3)、地面上被拉彎的弓、地面上被拉彎的弓(4)(4)、天空中向前飛行的飛機(jī)、天空中向前飛行的飛機(jī)2 2、動(dòng)能的多少由物體的、動(dòng)能的多少由物體的_和和_決定，決

15、定，重力勢(shì)能的多少由物體的重力勢(shì)能的多少由物體的_和和_決定。決定。速度速度質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量質(zhì)量被舉的高度被舉的高度3 3、關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法中正確的是、關(guān)于能的概念，下列說(shuō)法中正確的是( )( )A A、舉得高的物體重力勢(shì)能一定大、舉得高的物體重力勢(shì)能一定大B B、懸掛著的物體因?yàn)闆](méi)有做功，所以沒(méi)有能、懸掛著的物體因?yàn)闆](méi)有做功，所以沒(méi)有能C C、在空中飛行的子彈，具有做功的本領(lǐng)，所、在空中飛行的子彈，具有做功的本領(lǐng)，所以具有能以具有能D D、一個(gè)物體具有機(jī)械能，則這個(gè)物體一定、一個(gè)物體具有機(jī)械能，則這個(gè)物體一定既具有動(dòng)能，又具有勢(shì)能既具有動(dòng)能，又具有勢(shì)能C4 4、一個(gè)沿豎直方向勻速上升的氣球，、一個(gè)沿豎直方向勻速上升的氣球，它的它的-( )-( )A A、動(dòng)能不變，勢(shì)能不變、動(dòng)能不變，勢(shì)能不變B B、動(dòng)能不變，勢(shì)能增加、動(dòng)能不變，勢(shì)能增加C C、動(dòng)能增加，勢(shì)能增加、動(dòng)能增加，勢(shì)能增加D D、動(dòng)能增加，勢(shì)能不變、動(dòng)能增加，勢(shì)能不變B6、人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行人造衛(wèi)星繞地球沿橢圓軌道運(yùn)行,如圖如圖所示所示,近地點(diǎn)為離地球中心最近的點(diǎn)近地點(diǎn)為離地球中心最近的點(diǎn),遠(yuǎn)地點(diǎn)遠(yuǎn)地點(diǎn)為離地球中心最遠(yuǎn)的點(diǎn)為離地球中心最遠(yuǎn)的點(diǎn).下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正