九年級物理上冊 11.4認識動能和勢能學案（含練習）（新版）粵教滬版-（新版）粵教滬版初中九年級上冊物理學案

1、11.4 認識動能和勢能圖1141一 能量1定義：物體能夠_，我們就說這個物體具有能量或能物體能夠做的功越多，它具有的能量就_2單位：能量與功的單位相同，在國際單位制中，功的單位是焦(j)，能量的單位也是焦(j)3能量的形式：能量的形式是多種多樣的，機械運動中有機械能，電現(xiàn)象中有電能，熱現(xiàn)象中有內能(熱能)，光現(xiàn)象中有光能，燃料中有化學能等二 動能和勢能及其影響因素名稱動能勢能重力勢能彈性勢能定義 物體由于_具有的能 _的物體具有的能 物體_而具有的能影響因素 動能的大小與_和_有關 重力勢能的大小與_和_有關 彈性勢能的大小與物體發(fā)生的_程度有關三 機械能及其轉化1機械能：物體的_和_的統(tǒng)稱

2、明確 一個物體具有動能，可以說具有機械能，但反過來，一個物體具有機械能，卻不一定具有動能，因為它可能只具有勢能2機械能的轉化(1)物體的動能和勢能可以相互轉化，如果存在阻力，物體的機械能會不斷減少(2)機械能與其他形式的能之間也可以相互轉化類型一 能的概念例1 下列關于能的敘述中正確的是( )a一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能b掛在樹枝上的蘋果，沒有做功，所以不具有能c一個物體已做過的功越多，就說明這個物體具有的能越多d運動的物體具有能，靜止的物體不具有能全品導學號：090320010易錯辨析物體能夠做功，但物體不一定正在做功，故不能說不做功的物體就不具有能量物體能夠做的功越多，具有的

3、能量就越多，做功的過程就是物體間能量轉化的過程類型二 探究影響動能大小的因素例2 為探究“動能大小的影響因素”，某科學小組利用斜面、鋼球、木塊等器材開展了如圖1142所示的活動圖1142(1)實驗中通過比較木塊_來判斷鋼球動能的大小(2)在圖甲和圖丙中，使質量不同的兩個鋼球從斜面上相同高度自由滾下，目的是使鋼球撞擊木塊時的_相同；比較甲、丙兩圖，得到的結論是_比較甲、乙兩圖，得到的結論是_實驗點撥探究動能大小的影響因素時，注意兩種方法的應用：一是控制變量法，研究動能與速度關系時要保證質量相同，速度不同；研究動能與質量關系時，要保證速度相同，質量不同二是轉換法，實驗中，小球動能的大小是通過小球對

4、外做功的多少來體現(xiàn)的，實驗中通過觀察木塊被小球推動的距離遠近反映做功的多少易錯辨析在探究質量一定，動能與物體運動速度的關系時，讓小球從斜面的不同高度滑下，觀察木塊被推動距離的遠近實驗中通過控制小球在斜面上的高度來控制小球到達水平面時的速度，故分析時，千萬不要誤認為是質量一定時，高度越高，動能越大類型三 探究影響勢能大小的因素例3 為探究“重力勢能的大小與什么因素有關”，小明利用帶有四個鐵釘?shù)男》阶?、沙箱及質量不同的重物設計并進行了如圖1143所示的實驗圖1143(1)實驗中通過觀察_來判斷物體重力勢能的大小(2)要探究重力勢能的大小與高度的關系，應選擇圖_和圖_進行分析比較(3)圖乙和圖丙探究

5、的問題是_.實驗點撥要想探究重力勢能大小的影響因素，一般用到兩種研究方法：一是控制變量法，在探究過程中改變某個因素時要控制其他因素不變，多次實驗，看重力勢能大小是否隨之發(fā)生變化及發(fā)生怎樣的變化；二是轉換法，重力勢能的大小經(jīng)常通過木樁陷入沙中的深淺程度直觀顯現(xiàn)出來，彈性勢能的大小經(jīng)常通過物體被彈出距離的遠近直觀顯現(xiàn)出來類型四 動能與勢能的相互轉化例4 2017·衡陽下列四幅圖中，動能和勢能之間沒有發(fā)生相互轉化的是( )圖1144方法指導把握兩點巧解機械能轉化問題解答此類題目關鍵是明確各種能量的影響因素，然后利用控制變量法展開分析動能和物體的質量、速度有關；重力勢能和物體的質量、高度有關

6、；彈性勢能和物體發(fā)生彈性形變的程度有關在質量不變的情況下，動能轉化為重力勢能的標志是速度減小，所處的高度增加；重力勢能轉化為動能的標志是所處的高度減小，速度增大類型五 機械能轉化的應用例5 小明和小芳住在xx花園(中空對稱建筑，如圖1145所示)的三樓小明突發(fā)奇想，想在樓頂中間設計一條長鐵鏈，綁住物體后由靜止釋放(不加外力)，蕩一次就能把物體傳到小芳家請你簡要說明：圖1145(1)小明設想中的物體從小明家到小芳家的機械能轉化過程(2)從物理學的角度分析，小明的設想可以實現(xiàn)嗎？為什么？方法指導解答機械能轉化的應用相關題目的兩個關鍵點：明確動能和勢能的影響因素，由此分析出它們的大小變化，然后分析能

7、量的轉化；在能量轉化的過程中看機械能是否守恒，只有動能和勢能的轉化，機械能才守恒課堂反饋(四)a動能和勢能1.下列關于功和能的關系的說法中，正確的是( )a一個物體沒有做功，它一定不具有能量b一個物體能夠做的功越多，其動能一定越大c一個物體具有能量，說明它正在做功d一個物體能夠做功，說明它具有能量2. “會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼”的詩句表達了詩人蘇軾渴望為國御敵立功的壯志拉彎的弓具有_能，箭射出去后在空中飛行時具有_能和_能3如圖41所示，將細線用火柴燒斷，則彈簧恢復原狀，在此過程中，彈簧的彈性勢能_(選填“增大”“減小”或“不變”，下同)，彈簧上重物的重力勢能_圖414小偉猜想動能的大

8、小可能與物體的質量和運動速度有關，于是設計了如圖42所示的實驗，讓小球沿同一光滑斜面向下運動，與放在水平面上的紙盒相碰，紙盒在水平面上移動一段距離后靜止(1)圖甲是控制兩球的_相等，探究的是動能與_的關系，得出的結論是_(2)圖乙中讓不同質量的兩個小球從同一高度滾下的目的是使兩球到達水平面時，具有相同的_選用圖乙探究的是動能與_的關系，得出的結論是_圖425.如圖43所示，若圖中m1和m2的質量相等，m3的質量最大，則通過實驗甲和乙得到的結論是_；由實驗甲和丙可以得到的結論是_圖43課堂反饋(四)b機械能及其轉化1.如圖44所示，過山車具有動能和重力勢能，拉彎的弓、壓彎的撐竿都具有彈性勢能重力

9、勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為_，_和動能統(tǒng)稱為機械能圖442如圖45所示，被壓彎的撐竿恢復原狀時，使船離岸這個過程中，撐竿的彈性勢能轉化為船的_能圖453跳傘運動員從飛機上跳下還沒有打開降落傘時，他的重力勢能_，動能_，跳傘運動員的_能轉化為_能；當打開傘勻速下落時，重力勢能_，機械能_(前兩空和后兩空選填“增大”“減小”或“不變”)4如圖46所示，一個靜止的小球從a點沿粗糙程度相同的軌道下滑，經(jīng)b點到達c點，從a點到達c點的過程中，小球的動能_，重力勢能_，機械能_(均選填序號)保持不變 一直減小 先增大后減小 一直增大先減小后增大圖465近年來，我國沿海地區(qū)利用潮汐現(xiàn)象建成了潮汐能發(fā)電站，其原理就

10、是利用海水的流動來推動發(fā)電機工作從能量轉化的角度，潮汐能發(fā)電是將( )a海水的機械能轉化成電能b海水的化學能轉化成電能b電能轉化成海水的勢能d電能轉化成海水的機械能課時作業(yè)(四)a11.4 認識動能和勢能 第1課時 動能和勢能一、選擇題1下列說法正確的是( )a靜止的物體一定不具有能b運動的物體由于沒有對別的物體做功，所以不具有能c只有物體被舉高了才具有能d做功的物體一定具有能2某物理興趣小組的同學分別測出了質量相等的甲、乙兩電動小車做勻速直線運動的路程和時間，并根據(jù)數(shù)據(jù)作出了相應的路程時間圖像，如圖4k1所示以下說法正確的是( )圖4k1a甲車動能大 b乙車動能大c兩車動能一樣大 d缺少條件

11、，無法判斷3高空拋物現(xiàn)象被稱為“懸在城市上空的痛”，這是一種不文明的行為，會帶來很大的社會危害，因為高處的物體具有較大的( )a重力 b動能c慣性 d重力勢能42017·桂林下列物體重力勢能發(fā)生變化的是( )a水平拉長的彈簧b正在下落的籃球c水平滑行的玩具車d靜止在桌面上的課本52017·賀州如圖4k2所示的光滑軌道，bc為水平面，小球從a點靜止釋放運動到c點的過程中，小球的動能和重力勢能的變化情況是( )圖4k2aa到b小球的重力勢能不變ba到b小球的動能減少cb到c小球的重力勢能增大db到c小球的動能不變6如圖4k3所示，小明在玩蹦蹦桿在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過

12、程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化情況是( )圖4k3a重力勢能減小，彈性勢能增大b重力勢能增大，彈性勢能增大c重力勢能減小，彈性勢能減小d重力勢能增大，彈性勢能減小二、填空題7草原發(fā)生大面積蝗災時，農業(yè)部門利用飛機噴灑農藥消滅蝗蟲當飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農藥時，它的動能_，重力勢能_(均選填“變大”“變小”或“不變”)8足球是備受青少年青睞的運動項目之一，如圖4k4所示是某球員傳球時足球的一段運動軌跡，其中球在a點的重力勢能_(選填“大于” “小于”或“等于”)在b點的重力勢能圖4k492016·鹽城一模甲站在0.5 m/s勻速上行的自動扶梯上，乙站在0.7 m/s

13、勻速下行的自動扶梯上甲、乙兩人質量相等，甲上行中動能_(選填“增加”“不變”或“減少”)某時刻他們的位置如圖4k5所示，該時刻甲的重力勢能_(選填“大于”“等于”或“小于”)乙的重力勢能圖4k510如圖4k6所示，a、b為豎直向上拋出的小石塊在上升過程中動能和重力勢能隨高度變化的兩條圖線(不計空氣阻力)，其中_是動能與高度關系圖線，小石塊到達的最大高度為_m.圖4k611請分析以下兩個有關能量形式的問題(1)“強弩之末勢不能穿魯縞者也”強弩之末不能穿透薄薄的絲綢，這說明物體的動能大小與它的_有關(2)旋轉圖4k7中的吸管后，將飲料罐放在桌面上，罐就會運動起來，這是因為罐中的橡皮筋積蓄了_能圖4

14、k7三、實驗探究題12在研究物體的動能與哪些因素有關的實驗中，小華首先猜想：a物體的動能可能與物體的質量有關；b物體的動能可能與物體的速度有關；c物體的動能可能與物體的材料有關圖4k8為了驗證猜想，小華設計了以下探究實驗：將小球從斜面上某一高度由靜止釋放，撞擊靜止在水平面上的木塊，實驗過程如圖4k8甲、乙、丙、丁所示圖中m1m2、s1s2、s1s3、h1h2，水平面上所用的木塊完全相同(1)小華通過比較圖甲和圖乙得出猜想_(填猜想序號)是正確的(2)小華通過比較圖_兩次實驗，得出猜想a是正確的(3)你認為通過比較圖_兩次實驗，可以驗證猜想c是錯誤的(4)小華在本次實驗中是通過觀察_來判斷小球動

15、能大小的13小剛在體育課休息的時間跟同伴研究：舉起來的鉛球重力勢能的大小是通過什么現(xiàn)象看出來的呢？于是幾個同伴拿著兩種規(guī)格的四個鉛球到沙地做起了實驗，如圖4k9所示，并得出了正確的答案，請你仔細觀察并回答：圖4k9(1)使甲、乙兩鉛球在如圖所示的位置自由下落，結果乙砸在沙地的坑較深，說明重力勢能的大小與鉛球的_有關(2)實驗中能證明重力勢能的大小與質量有關的是用_兩鉛球所做的實驗(3)若使乙、丁的重力勢能的大小相同，請你大致說出他們的實驗應該如何做：_.14如圖4k10所示是我國某地的等高線圖若把同一物體分別放在a點、b點，那么在哪一點時，此物體的重力勢能大( )圖4k10a在a點時大 b在b

16、點時大c在兩點時一樣大 d條件不足，無法判定15為了探究“彈簧的彈性勢能跟哪些因素有關”，小明同學設計了如圖4k11所示的裝置，并進行了如下實驗圖4k11將彈簧放在水平面上，一端固定；在彈性限度內，用物塊(物塊與彈簧不聯(lián)結)將彈簧壓縮，測量并記錄彈簧的形變量l；由靜止釋放物塊，測量并記錄物塊在水平面上滑行的距離s；多次改變彈簧的形變量，重復步驟；分析實驗數(shù)據(jù)得出結論請回答以下問題：(1)本實驗中，探究了彈簧彈性勢能大小跟_的關系(2)本實驗中，彈簧彈性勢能大小是通過_來間接反映的(3)本實驗中，從物塊離開彈簧到靜止，物塊的動能_(選填“變大”“變小”或“不變”)課時作業(yè)(四)b11.4 認識動

17、能和勢能 第2課時 機械能及其轉化一、選擇題12016·懷化炎熱的夏天，環(huán)衛(wèi)工人利用灑水車給馬路灑水降溫，灑水車在勻速行駛灑水過程中，以下關于能量變化的說法正確的是( )a動能減小、機械能不變b動能不變、機械能減小c動能減小、機械能減小d動能增大、機械能增大22017·成都2017年4月20日19時41分35秒，“天舟一號”貨運飛船在文昌航天發(fā)射中心由“長征七號遙二”運載火箭成功發(fā)射升空在它們加速升空的過程中，關于火箭搭載的“天舟一號”貨運飛船的能量，下列說法正確的是( )a機械能的總量不變b機械能的總量變小c動能不變d重力勢能變大3. 如圖4k12所示的四種運動中，重力勢

18、能轉化為動能的是( )圖4k124將一支有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上，松開手，會發(fā)現(xiàn)圓珠筆將豎直向上跳起下列是圓珠筆從松手到上升至最高點的過程中，有關能量轉化的分析，正確的是( )a動能重力勢能彈性勢能b彈性勢能動能重力勢能c內能動能重力勢能d動能重力勢能機械能52016·漳州如圖4k13所示，在伽利略理想實驗中，小球每次均從斜面a點自由滾下，分別經(jīng)過圖中a、b、c各位置，關于小球的動能和重力勢能描述錯誤的是( )圖4k13a從a到b動能轉化為重力勢能b在b、c處重力勢能相等c從a到c重力勢能轉化為動能d在a處動能最大6把一個內表面光滑的圓碗固定在水平桌面上，將一個小球從碗的一側邊緣

19、由靜止釋放(如圖4k14所示)則小球( )圖4k14a不能到達碗的另一側邊緣b到達碗底時就會靜止不動c到達碗的另一側邊緣時速度為零d能到達碗的另一側邊緣并從碗中飛出7風能是一種清潔無污染的可再生能源，風力發(fā)電中的能量轉化是( )a內能轉化為機械能 b電能轉化為機械能c機械能轉化為電能 d電能轉化為內能8不同的物理現(xiàn)象往往遵循同一物理規(guī)律，在平直公路上行駛的汽車制動后滑行一段距離，最后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的光；降落傘在空中勻速下降上述三種不同現(xiàn)象中所包含的相同物理過程是( )a物體的動能轉化為其他形式的能b物體的勢能轉化為其他形式的能c其他形式的能轉化為物體的機械能d物體的機械能轉化

20、為其他形式的能二、填空題9騎自行車下坡，不需要用力踩腳踏板，自行車的速度也會越來越快，這是因為自行車和人的_逐漸減小，_逐漸增加自行車和人的_能轉化為_能10如圖4k15所示，跳水運動員起跳時，將跳板的_能轉化為運動員的動能，在下落過程中又將_能轉化為運動員的動能圖4k1511如圖4k16所示，為某輕軌車站設計方案示意圖，該圖表明與站臺前后連接的車軌都有一個小坡度在火車進站前設計一小段上坡，可以將火車的_能轉化為_能，減少剎車所損耗的能量出站時又可以將_能轉化為_能，使啟動更方便，同時節(jié)約了啟動時消耗的能量.圖4k1612市場上有一種叫“青蛙”的機械式兒童玩具，不用電池，安裝了發(fā)條使用時上緊發(fā)

21、條就能自動向前跳，且發(fā)條上的越緊，“青蛙”跳的時間越長其原因是上緊發(fā)條后，此時發(fā)條發(fā)生彈性形變，具有_能，可以推動玩具青蛙運動，發(fā)條上的越緊，發(fā)條的_能越大，可以轉化成的_能就越大13一個小朋友從滑梯上自由滑下感覺到屁股有點熱，在這個過程中他的機械能_(選填“增大”“減小”或“不變”)14如圖4k17所示，圓弧形軌道固定在豎直平面位置，將小球置于軌道的頂端a點由靜止開始滾下，b點是小球到右側所能達到的最高位置，在此過程中，由于與軌道摩擦，小球的機械能轉化為_(選填“動能”“勢能”或“內能”)，機械能逐漸_(選填“增加”“減小”或“不變”)圖4k1715.如圖4k18所示是小球彈跳的頻閃照片，小

22、球在a、b位置的高度一樣由圖可知，小球在位置a的重力勢能_小球在位置b的重力勢能，小球在位置a的機械能_小球在位置b的機械能(均選填“大于”“小于”或“等于”)圖4k1816落久水電站用攔河壩提高水位，被提高了水位的水下泄時，沖擊水輪機的葉輪，帶動發(fā)電機發(fā)電，在這個過程中，水的_能轉化為水的動能，水的動能轉化為_能三、簡答題17如圖4k19所示，過山車在開始運行前，是靠一個機械裝置推上最高點的，在第一次下行后，就沒有任何裝置為它提供動力了像所有列車一樣，過山車也安裝了機械制動裝置，使它在結束行程或在緊急情況下能夠準確地停下來.圖4k19在過山車運行的過程中，請回答下列問題：(1)過山車通過a點

23、向上運動的過程中，動能與勢能是如何轉化的？(2)后面的“小山丘”設計的比開始時的“小山丘”低，為什么？(3)過山車像所有列車一樣，也安裝了機械制動裝置，在結束行程后能夠準確地停下來，當過山車停下時是不是“能量消失了”？18如圖4k20所示是小球在地面彈跳的情景小球在a點的機械能為120 j，當小球由a點運動到b點時，機械能變?yōu)?00 j，則小球由b點運動到c點時，其機械能可能為( )a120 j b100 j c90 j d80 j圖4k2019如圖4k21所示是蹦極運動的簡化示意圖，彈性繩一端固定在o點，另一端系住運動員，運動員從o點自由下落，到a點處彈性繩自然伸直b點是運動員受到的重力與彈

24、性繩對運動員拉力相等的點，c點是蹦極運動員到達的最低點(忽略空氣阻力)，下列說法正確的是( )圖4k21a從o點到c點運動員速度一直減小b從o點到c點運動員的機械能一直在增大c從o點到c點運動員的機械能一直在減小d從o點到a點運動員的機械能不變詳解詳析【新知梳理】一、1.對別的物體做功 越多二、運動 被舉高 發(fā)生彈性形變 質量 速度 質量 物體的位置 彈性形變三、動能 勢能【應用示例】例1 a例2 (1)被推動的距離 (2)速度 速度相同時，質量越大，動能越大 質量相同時，速度越大，動能越大解析 (1)鋼球對木塊做功的多少反映了球動能的多少，而做功的多少可由木塊被推動距離的遠近來確定(2)鋼球

25、從同一高度滾下，是為了使鋼球滾到水平面上時的速度相同在甲、乙兩個實驗中，控制了質量相同，速度不同，鋼球速度越大，木塊被鋼球撞擊后移動的距離越遠，所得到的結論是：物體的質量相同時，速度越大，動能越大例3 (1)小方桌陷入沙中的深淺 (2)甲 乙(3)高度相同時，重力勢能與質量的關系例4 c 解析 用弓將箭射出去，弓彈性勢能減小，箭的動能增大，彈性勢能轉化為動能上升的滾擺，高度增加，重力勢能增大；速度減小，動能減小，所以是將動能轉化為重力勢能在水平公路上勻速行駛的汽車，動能不變，重力勢能不變，所以動能與勢能沒有發(fā)生相互轉化向近地點運動的衛(wèi)星，高度減小，重力勢能變小，速度變大，動能變大，是重力勢能轉

26、化為動能；向遠地點運動的衛(wèi)星，高度增加，重力勢能變大，速度變小，動能變小，是動能轉化為重力勢能例5 (1)從小明家釋放物體時，物體具有重力勢能，在運動到最低點的過程中，重力勢能轉化為動能，越過最低點，動能開始轉化為重力勢能(2)物體在被釋放后，要克服摩擦做功，機械能轉化為內能，機械能減小，所以物體不能到達小芳家【課堂反饋】a1d 2.彈性勢 動 重力勢3減小 增大4(1)質量 速度 質量一定時，物體的速度越大，動能越大 (2)速度 質量 速度一定時，物體的質量越大，動能越大5物體的質量相同時，高度越高，重力勢能就越大 物體的高度相同時，質量越大，重力勢能就越大【課時作業(yè)】a1d 2.a 3.d

27、 4.b5d 解析 小球在整個運動過程中，質量不變，從a到b時，高度減小，速度增大，因此重力勢能減小，動能增大，故a、b選項錯誤；當從b到c時，根據(jù)牛頓第一定律，小球在水平面上做勻速直線運動，因此動能不變，重力勢能不變，故c選項錯誤，d選項正確6a7變小 變小 解析 當飛機在某一高度水平勻速飛行噴灑農藥時，其質量在不斷減小，高度和速度不變，因此，由動能和重力勢能的影響因素可知，其動能和重力勢能均減少8小于9不變 等于10a 411(1)速度 (2)彈性勢12(1)b (2)甲、丙 (3)甲、丁 (4)木塊移動距離的遠近13(1)高度 (2)甲、丙(3)將乙舉起的高度比丁要低(或將丁舉起的高度比

28、乙要高)14b 解析 根據(jù)地理所學的等高線，從等高線圖標出的海拔高度可知，b點的海拔要比a點的高，所以把同一物體放在b點時的重力勢能要比放在a點時的重力勢能大，故b選項正確15(1)彈簧形變量 (2)物塊滑行的距離(3)變小【課堂反饋】b1勢能 勢能 2.動3減小 增大 重力勢 動 減小 減小4 5.a【課時作業(yè)】b1c 2.d 3. d 解析 運動員被蹦床彈起，是蹦床的彈性勢能轉化為運動員的動能，再轉化為重力勢能；小球從b向c運動，高度變大，速度變小，是動能轉化為重力勢能；滾擺向上滾動，高度變大，速度變小，是動能轉化為重力勢能；衛(wèi)星從遠地點向近地點運動，高度變小，速度變大，是重力勢能轉化為動能4b 解析 將一支有彈力后蓋的圓珠筆按在桌面上，此時圓珠筆具有彈性勢能，松手后彈性勢能轉化為圓珠筆的動能，隨后圓珠筆上升，重力勢能增大，故動能又轉化為重力勢能，故b項符合題意5c6. c 解析 圓碗內表面光滑，所以機械能守恒，故小球可以到達碗的另一側邊緣相同的高度，a選