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了一段距離，在力的方向上通過了一段距離，就說這個(gè)力對物體做了功。就說這個(gè)力對物體做了功。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?，我們就說這個(gè)物體物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體具有具有能量能量，簡稱，簡稱能能。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)重力勢重力勢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彈性勢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勢能能動(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)能的大小？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）拉長的橡皮筋：）拉長的橡皮筋：_（8 8）下落的雨滴：）下落的雨滴：_動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能和重力勢能動(dòng)能和重力勢能重力勢能重力勢能動(dòng)能和重力勢能動(dòng)能和重力勢能重力勢能重力勢能動(dòng)能和重力勢能動(dòng)能和重力勢能動(dòng)能和重力勢能動(dòng)能和重力

4、勢能彈性勢能彈性勢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，請從動(dòng)能如圖為高速公路一景，請從動(dòng)能的角度解釋：的角度解釋：（1）為什么要對機(jī)動(dòng)車的行駛）為什

7、么要對機(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。請你研究小資料的數(shù)據(jù)，能不能。請你研究小資料的數(shù)據(jù)，能不能看出：質(zhì)量和速度相比，哪個(gè)對物體動(dòng)看出：質(zhì)量和速度相比，哪個(gè)對物體動(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 ?；疖囘M(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減小減小重力勢能的大小與什么因素有關(guān)重力勢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)的破壞力來判斷它的勢能大小。落時(shí)的破壞力來判斷它的勢能大小。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：重力勢能的大小可能跟哪些因素有關(guān)？重力勢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_重力勢能越大重力勢能越大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_重力勢能越大重力勢能越大高高大大1、重力勢能重力勢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、重力勢能重力勢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，重力勢能重力勢能越大越大 質(zhì)量質(zhì)量相等的物體，相等的物體，高度高度越高，越高，重力勢能重力勢能越大越大總結(jié)：重力勢能大小跟哪些因素有關(guān)總結(jié)：重力勢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，重力勢能不變、動(dòng)能增加，重力勢能不變B B、動(dòng)能不變，重力勢能增加、動(dòng)能不變，重力勢能增加C C、動(dòng)能和重力勢能都增加、動(dòng)能和重力勢能都增加D D、動(dòng)能和重力勢能都不變、動(dòng)能和重力勢能都不變 B練一練練一練 滾擺在最高點(diǎn)靜止，它具有_能。 擺輪下降過程中，重力勢能變_, 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，重力勢能如何？重力勢能動(dòng)能 擺輪在下降過程中能量如何轉(zhuǎn)化？重力勢能動(dòng)能 擺輪在上升過程中能量又如何轉(zhuǎn)化？ 分析A、B、C三點(diǎn)間的能量轉(zhuǎn)化過程。 分小組做單擺實(shí)驗(yàn)，自己通過實(shí)驗(yàn)來研究動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化。結(jié)論：結(jié)論：重力勢能和動(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)能與重力勢列舉日常生活中關(guān)于動(dòng)能與重力勢能相互轉(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，重力勢能不變、動(dòng)能增加，重力勢能不變B B、動(dòng)能不變，重力勢能增加、動(dòng)能不變，重力勢能

12、增加C C、動(dòng)能和重力勢能都增加、動(dòng)能和重力勢能都增加D D、動(dòng)能和重力勢能都不變、動(dòng)能和重力勢能都不變 B B彈性勢能大小與哪些因素有關(guān)彈性勢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）形變而具有的勢而具有的勢能叫彈性勢能。能叫彈性勢能。結(jié)論：結(jié)論：同一物體，同一物體，彈性形變彈性形變越大，越大，彈性勢能彈性勢能越大。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)過程中，動(dòng)能空投救災(zāi)物資，則飛機(jī)在這個(gè)過程中，動(dòng)能_，重，重力勢能力勢能_ (_ (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，勢能不變、動(dòng)能不變，勢能不變B B、動(dòng)能不變，勢能增加、動(dòng)能不變，勢能增加C C、動(dòng)能增加，勢能增加、動(dòng)能增加，勢能增加D D、動(dòng)能增加，勢能不變、動(dòng)能增加，勢能不變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，重力勢決定，重力勢能的多少由物體的能的多少由物體的_和和_決定，決定，彈性勢能由物體的彈性勢能由物體的_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)來學(xué)校時(shí)，在上坡前往往要加緊蹬幾下；汽車司機(jī)在開車上坡前，也

14、往往要加大油門，加大速度。 從能量的轉(zhuǎn)化的角度來說明這樣做的好處。 增大動(dòng)能，可以有較多的動(dòng)能轉(zhuǎn)化勢能和內(nèi)能，防止車倒退。 彈簧門在推開以后能自己關(guān)閉，這是因?yàn)殚T被推開后，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。彈性勢能彈性勢能動(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，重力勢能的多少由物體的重力勢能的多少由物體的_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，下列說法中正確的是、關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是( )( )A A、舉得高的物體重力勢能一定大、舉得高的物體重力勢能一定大B B、懸掛著的物體因?yàn)闆]有做功，所以沒有能、懸掛著的物體因?yàn)闆]有做功，所以沒有能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，又具有勢能既具有動(dòng)能，又具有勢能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，勢能不變、動(dòng)能不變，勢能不變B B、動(dòng)能不變，勢能增加、動(dòng)能不變，勢能增加C C、動(dòng)能增加，勢能增加、動(dòng)能增加，勢能增加D D、動(dòng)能增加，勢能不變、動(dòng)能增加，勢能不變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).下列說法正確的是下列說法正