四、动能和势能公开课参赛课教案

物理学科

编号：201802-01735

班级：

姓名：

课题：动能和势能

（本课题共1课时）

曾向清

1.一、学习目标

：知道什么是能量以及能量的单位. 2.知道什么是动能、重力势能、弹性势能. 3.知道动能、重力势能、弹性势能与什么因素有关

二、重、难点：1.动能、势能的概念.2.与动能有关的因素.3、与重力势能有关的因素

三、学习过程：

（一）能量

“能”是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。我们认为：一个物体能够 它就具有 。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳。

能与功的关系： 。

（二）动能

什么物体具有动能？

急流的河水能把石头冲走，流水能做功；飞行的子弹能把木板打穿，飞行的子弹能做功；风吹动帆船航行，空气流动形成的风能做功。这些物体能做功，它们都具有能。它们的能量由于 才具有的。水由于 、子弹由于 、空气由于 而具有能。

物理学中把 而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有 能。

探究：动能的大小与什么因素有关？

物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么动能的大小决定于哪些因素呢？ 1、能与质量的关系

实验方法：用一个带槽的木板，我们把钢球放到斜面上令其滚下，到达平面上打击一个小木块，推动木块做功，根据

来判断钢球具有的动能的大小。

第一次，我们使小钢球从某一高度由静止开始滚下。注意木块被推的距离。第二次，我们换一个质量大的钢球，从

由静止开始滚下，到达平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度，再观察木块被推动的距离。

观察到的现象是：

。

这个实验说明了：

。

思考：质量不同的两个钢球为什么从斜面的同一高度滚下？ 2、能与速度的关系

用同一个钢球再做两次实验。

第一次，我们让钢球从比较低的位置由静止开始滚下。第二次我们让钢球从比较高的位置由静止开始滚下。比较两次实验中木块被推的距离大小。

实验现象：

实验结论：

通过以上实验可知：影响动能大小的因素是：

和

，

它们与动能大小的关系

。

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物理学中把

而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有

能。12影响动能大小的因素有：

（补充：动能的计算公式Ek=

mv）

2练习： 1、（1）一辆汽车加速运动，它的动能______。

(2)火车进站时做减速运动，它的动能______，停止后，它的动能______。

(3)一辆洒水车在马路上匀速前进并正在洒水，它的动能______。

2．请同学们判断下列物体中哪些物体具有动能。

A、静坐的人；B、足球场上奔跑的运动员；C、炮膛中准备发射的炮弹；D、从飞机上投出的炸弹；E、被电风扇吹动的空气。具有动能的是：

3、为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同的车型设定不一样的最高行驶速度？

（三）势能

势能包括重力势能和弹性势能。

1、什么物体具有重力势能？

人们在打桩时，必须把重锤高高举起，当重锤落下时可以做功，一个重锤如果静止地压在木桩上是不能做功的。重锤只有被从高处放下的情况下才能做功，即重锤被举高时才具有做功的本领——能。物体由于

叫重力势能。

探究重力势能与哪些因素有关？

在探究物体的重力势能大小与哪些因素有关的实验中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如下图所示。在此实验中，我们是通过观察_____________________________来比较各铁块重力势能的大小；

若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是hA_____hB；

若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量关系是mA_____mC。

结论：影响重力势能的因素是：

；它们的关系是

；

。（补充公式：Ep=mgh）

练习：(1)打地基时，质量是20千克的石头重锤和质量是100千克的铁制重锤被举得同样高，谁的重力势能大？

(2)同一个重锤，被举高1米或3米两种情况下，哪种情况重力势能大？

2、什么物体具有弹性势能？

把一个砝码放在弹簧上，用力将弹簧压缩，使其发生（弹性形变）。此时，弹簧静止，没有

能。弹簧也没有被举高，也没有

。加大用力向下压弹簧，然后放开手，我们观察到弹簧由于恢复原状而对物体做功，把砝码托起来。可见，被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能，它是由于

而具有的能。所以，物体由于

叫做弹性势能。

我们在地上拍打篮球的时候，球发生弹性形变的程度越大，球就弹起得越

，这说明：物体的弹性势能的大小跟物体

有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。

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巩固练习

（ ）1、跳伞运动员在空中匀速下落的过程中，他的

A．动能增大，势能不变 B．动能不变，势能减小

C．动能、势能都不变 D．动能减小，势能增大

（ ）2、司机开车上坡前，往往加大油门，以提高汽车的速度，这是为了

A．增大动能 B．增大势能 C．增大惯性 D．减小阻力

（ ）3、西昌卫星发射中心用“长征四号乙”运载火箭，成功地将‘“神州六号”飞船送人太空。在飞船随火箭一起离开发射塔飞向天空的过程中

A．飞船的势能不断减小，动能不断增大 B．飞船的势能不断增大，动能不断减小

C．飞船的势能和动能都在不断减小 D．飞船的势能和动能都在不断增大

（ ）4、三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的

A．内能 B．重力势能 C．弹性势能 D．动能

（ ）5、下列物体中具有弹性势能的是

A.拉弯的弓把箭射出去 B.钟表里的发条不能带动齿轮转动

C.火箭发射升天 D.小孩荡秋千从高处向低处落下

（ ）6、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，在运动过程中

A.动能减小，重力势能增加 B.动能增加，重力势能减小

C.动能不变，重力势能增加 D.动能不变，重力势能减小

（ ）7、关于运动的物体具有的动能,下列说法正确的是

A 速度大的物体动能一定大 B 质量大的物体动能一定大

C

速度和质量都大的物体动能一定大 D 动能是运动物体本身的性质,与质量、速度无关

（ ）8、竖直上抛的石子，如不计空气的阻力，在上升过程中

A、动能减少，重力势能不变；B、动能不变，重力势能增加；

C、动能减少，重力势能增加；D、动能不变，重力势能不变；

（ ）9、关于能的概念，下面哪句话正确？

A、甲所在的高度比乙高，则甲的势能一定比乙多；

B、甲的速度比乙大，则甲的动能一定比乙多；

C、重物从高处自由下落，速度增加。动能增大势能增大；

D、飞行中的飞机，既有势能，又有动能。

（ ）10关于能的概念，下面说法中正确的是

A、不同的运动物体，速度大的动能大；

B、空中飞行的子弹，因为子弹的质量小，所以动能一定小；

C、同一高度的不同物体，质量大的势能大；

D、用线吊在高处的物体，因为没有对其它物体做功，所以没有能量。

（ ）11空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机,正在向灾区空投物资,在空投过程中,飞机的动能和重力势能的变化情况是( ) A 动能和重力势能都增大 B

动能和重力势能都减小

C 动能减小,重力势能增大 D 动能增大,重力势能减小

（ ）12在粗糙程度相同的水平面上，手推木块向右压缩轻质弹簧至图甲所示位置；松手后，木块最终静止在图乙所示位置。下列说法中正确的是

A. 弹簧恢复原状过程中，弹簧的弹性势能增大

B. 木块离开弹簧后会停下，说明物体的运动需要力来维持

C. 木块离开弹簧后减速运动过程中，水平面对木块的阻力不变

D. 图乙中，木块受到的重力和木块对水平面的压力是一对平衡力

13、下列物体具有什么形式的能,请写在空白处. 3

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(1)在水平公路上行驶的汽车__________(2)竖直上抛的小球在最高点时________ (3)静止在空中的气球_________(4)从空中降落的雨点__________ (5)被压缩了的弹簧___________.(6)飞流之下的瀑布_______________ 14、物体的质量和速度都能影响物体的动能,下表给出了一些物体的动能,分析比较表中的数据可以看出,质量和速度相比,对动能影响较大的是物体的________. 抛出去的篮球

约30J 跑百米的运动员

约3×103J 行走的牛

约60J 飞行的步枪子弹

约5×103J 从10m高处落下的砖块

约2.5×102J 行驶的小汽车

约2×105J 15、如图所示,让钢球从斜面上由静止滚下,打到一个小木块上,能将木块撞出一段距离,放在同一水平面上相同位置的木块,被撞地越远,表示钢球的动能越大.现用质量不同的钢球从同一高度滚下,看哪次木块被推得远,回答以下问题: (1)设计本实验的目的是研究_______________________________________________. (2)让不同的钢球从同一高度滚下是为了______________________________________. (3)此实验得出的结论是_____________________________________________________. (4)下表给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的数据. 分析数据,可以看出,对物体动能大小影响物体

质量速度动能E(J) 较大的因素是_________,你这样判断的依

m(kg) v(m/s) 据是________________________________ 牛

约600 约0.5 约75 。

中学生

约50 约6 约900 16、如图所示,在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mBhB),推动纸盒运动一小段距离后停止. (1)要研究动能与质量的关系,我们应选择_______两图来进行比较. (2)从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,_____球动能最大. 17、跳水运动员从最高点向水面下落的过程中,他的速度逐渐_______,所以动能逐渐_______,重力势能逐渐______(填“增大”、“不变”或“减小”) 18、自行车下坡时速度越来越大,它的动能逐渐_______,重力势能逐渐_______. 19、在“探究动能的大小与什么因素有关”的实验中,要探究动能和质量之间的关系,应该选质量_______的小球,从斜面上________位置滚下去推动水平面上的木块,观察木块被推出的距离. (填“相同”或“不同”) 20、沈仔细同学在研究“影响重力势能大小的因素”时，提出了如下猜想：猜想一：重力势能的大小可能与

物体的质量有关；猜想二：重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；猜想三：重力势能的大小可能与物体的运动路径有关。为验证猜想，所用实验装置如图甲、乙所示。请你完成下列内容：

（1）本实验中，小球的重力势能大小是通过______

来反映；

（2）分析图甲所示的实验现象，可得出结论：当物体的______、

相同时，______越大，重力势能越大；

（3）分析图乙所示的实验现象，发现两球运动的路径不同，但陷入深度相同，由此可知物体的重力势能与物体运动的路径______（选填“有关”或“无关”）；

（4）综合分析图甲、乙所示的实验现象，还可得出的结论是：

。

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