引入新课
1. 复习提问:
(1)做功的两个必要因素是什么?
A. 作用在物体上的力 B.物体在力的方向上移动的距离
(2)播放多媒体课件,演示钢球从斜槽上滚下,在水平桌面上撞击木块,使木块移动了一段距离。让学生分析碰撞过程中,做没做功?
引导分析钢球撞击木块的过程中的做功情况,引出能的概念:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。
自然界中的能量是多种多样的,今天我们来学习最常见的能的形式——动能和势能
动能
运动的钢球打在木块上,能够将物块撞走,对物体做功,表明钢球具有能量。若使钢球静止,则钢球能否对物体做功呢?
让学生认识到只有运动的钢球才能推动木块做功。
引出动能的概念
1. 动能:物体由于运动而具有的能叫做动能。
引导学生广泛的举例事例,说明运动的物体具有动能。
以小轿车和大货车为例,设问:运动的小轿车和大货车都具有动能,它们的动能大小是一样的吗?动能的大小和哪些因素有关呢?(引出影响动能大小的因素)
2. 影响动能大小的因素
演示实验:
(1)将质量为2m的小球A放在h=10cm处,让小球自由滚下,观察小木块被撞的距离s₁。
(2)将质量为m的小球B放在h=10cm处,让小球自由滚下,观察小木块被撞的距离s₂。
(3)将质量为2m的小球A放在h=5cm处,让小球自由滚下,,观察小木块被撞的距离s₃。
(4)将质量为m的小球B放在h=5cm处,让小球自由滚下,观察小木块被撞的距离S4。
现象:钢球在相同位置释放滚下撞击木块,质量较大的物体,木块被推得越远;相同质量的钢球,在不同的位置释放滚下撞击木块,位置越高的物体,木块被推得越远。
上面的实验表明,钢球从不同的高度滚下时具有不同的动能,质量越大,高度越高,到达水平面的速度越大,具有的动能就越大。
结论:物体的动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越大,物体具有的动能越大。
物体由于运动而具有的能叫做动能,除此之外,物体还可能由于其他的原因而具有能量。
势能
演示:木块静止放在水平桌面上,问:木块受到重力,重力对木块做功吗?怎样才能使重力对木块做功?
让学生认识到物体被举高而具有能量,这种能量与重力有关,物理学叫做重力势能。
(1)重力势能:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
举例:举高的铅球、举高的打桩机的重锤等。
思考:铅球和足球都被举高,它们具有的重力势能相同吗?
(2)影响重力势能大小的因素
演示:让同一物体从不同的高度落下,冲击小木桩,观察木桩下陷的深度。
现象:质量相同时,物体物体被举得越高,小木桩下陷的越深。
结论:物体被举的越高,具有的重力势能就越大。
演示:让质量不同的两个物体分别从同一高度下落,冲击小木桩。
现象:被举的高度相同时,质量越大,小桌下陷得越深。
结论:被举的高度相同时,质量越大的物体,重力势能越大.
归纳小结:物体的重力势能与物体的质量和被举的高度有关,物体的质量越大,被举得越高,它具有的重力势能就越大。
(3)弹性势能
演示:橡皮筋弹纸弹
拉长的橡皮筋能给纸弹一个力,并推动纸弹移一段距离,从而对纸做了功,它们都具有能量,这种能量叫做弹性势能。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
举例:被压缩的弹簧、被拉长的橡皮筋、被踩弯的跳板等都具有弹性势能。
演示:弓箭射箭
现象:弓弦的形变量越大,箭射得越远。
结论:物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
习题
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关“的实验中,让小球从斜面上某处由静止释放,撞击斜面底部的木块,下列分析不正确的是( )
A.实验中,是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小
B.乙、丙两图中,小球到达到水平面时,具有相同的速度
C.利用甲、丙两图可以探究动能大小与质量的关系
D.若水平面光滑且足够长,最终木块的动能保持不变
解析:
A. 根据转换法可知,实验中是通过比较木块移动的距离来比较动能的大小,木块移动的距离越大,表明小球的动能越大,故A正确;
B、乙、丙两图中,小球从相同的高度位置释放,则小球到达到水平面时,具有相同的速度,故B正确;
C、甲、丙两图中小球的质量不同,释放的高度位置不同,没有控制单一变量,所以无法探究动能大小与质量的关系,故C错误;
D、若水平面光滑且足够长,运动的木块将做匀速直线运动,其动能保持不变,故D正确。
故选:C。