第四节 认识动能和势能
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• A．不变 C．变大
• C．变小 D．先变大后变小
如图所示的是一种锻炼 身体用的玩具 , 叫做蹦蹦杆。 杆下有一根弹簧 , 人站在横 杆上 , 上下一蹦一跳 , 很 长时间不会掉落下来。你能 分析蹦蹦杆上下一蹦一跳时 能量是如何转化的吗？
• 图所示，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向 下压缩的过程中，小明的重力势能、 弹簧的弹性势能的变化情况是
A、游戏者的动能一直在增加
B、游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C、游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能
D、游戏者到c点时，他的动能为零
• “蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动 项目．如图所示，一端系住人的腰部、另 一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳．当人 下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直．那 么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的 动能变化情况是（ ）
重力势能转化为动能
第二阶段:接触蹦床→蹦床 的最低处
动能转化为弹性势能
2.人上升时的能量又是怎么转化的?
(1)自行车下坡时，不踩踏脚板，速度却越 来越大，为什么？ 势能重力转化成动能
（2）关于跳伞运动员在空中匀速下降时的能 量变化，下列说法正确的是（ D ）
A、势能减少，动能增大 B、动能不变，机械能不变 C、势能减少，机械能不变 D、势能减少，机械能减少
• A.重力势能增大，弹性势能减小 • B.重力势能减小，弹性势能增大 • C.重力势能减小，弹性势能减小 • D.重力势能增大，弹性势能增大
你能说出关于
音乐盒的能量的转 化吗？
橡 皮 筋 的 弹 性 势 能
飞机飞行时的动能主要来自哪里?
蹦床 1.人下落时的能量是怎么转化的?
第一阶段:高处→接触蹦床
跑百米的运动员
约3×103
飞行的步枪子弹
约5×103
行驶的小汽车
约2×105
1、判断动能变化情况
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洒水，它的动
能
。
2、比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。
②某同学慢跑和快跑时：
弹性势能
• 1、发生弹性形变的物体所具有的能。 • 2、 决定因素:弹性形变的大小
弹性形变的材料。
什么是机械能？
在物理学中，我们将动能和势能 统称为机械能。
一个物体可以同时具有动能和势能。 动能和势能可以相互转化。
机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
小结
(能量) 动能
机械能
重力势能
势能
弹性势能
11.4
认识动能和势能
共同特点：它们的能量以什么样的形式存在？
风 急流的河水 运动的钢球
吹动帆船 把石头 把木块
航行 冲走 推开
下列哪些物体不具有动能?
• 水中游动的鱼； • 地上飞奔的猎豹； • 天上飞的老鹰； • 太空中的卫星、星球； • 上升的神舟六号的飞船； • 绕电子高速运转的电子。
动能大小与什么因素有关
新民晚报 一铁路职工“中弹”昏倒
1990年6月10日
沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然
从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏
州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。
扬子晚报 火车“吻”肥猪，吻死一大片
1990年6月10日
南京郊区，一辆运载“生猪”的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然
（2） 怎样比较动能的大小？
实验器材
大钢球 小钢球 木块
斜面
h1 h2
h1
比较图2、图1可得结论： 质量相等的物体，运动 的速度越大，动能越大
比较图3、图1可得结论： 运动速度相等的物体，运 动的速度越大，动能越大
一些物体的动能/J
抛出去的篮球 行走的牛
约30 约60
从10m高处落下的 砖块
约2.5×103
实验器材
蒙上白纸的纸杯 小钢球 大钢球
白纸
比较图2、图1可得结论： 质量相等的物体，高度
不破 越高，重力势能越大
h2
h1
比较图3、图1可得结论：
高度相等的物体，质量越 大，重力势能越大
破
破
h1
(1)
(2)
(3)
重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能 2、大小 ：
质量相同的物体，高度越高，重力势能越大； 高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。
动能大。
城市街道上的最高行驶速度v（km/h）
车型
设有中心双实线、中心分 隔带、机动车道下非机动
车道分隔设施的道路
其它道路
小型客车
70
60
大型客车、载货 汽车
60
50
从能量的角度分析：
（1）为什么要对机动车限速？ （2）为什么对重载车限制速度小？
大石头
重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能
与速度和 质量有关
与被举高度 和质量有关
与形变大小 有关
动能、重力势能和弹性势能之间是可以相互转化的
大量的实验事实表明：物体的动 能和势能是可以相互转化的；有 摩擦等阻力时，在动能和势能的 相互转化中，机械能会不断减少。
• 撑杆跳高是一项技术性很强的体育 运动，完整的过程可以简化成如图 6所示的三个阶段：持杆助跑、撑 杆起跳上升、越杆下落。到达最高 点的过程中是动能和 弹性势能 转 化为 重力势能 ；下落过程中 动 能 逐渐增加。
抛锚熄火，正好北边驶来Hale Waihona Puke Baidu辆列车，火车司机发现情况后，紧急刹车，驶
到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机侥幸逃命， 但生猪却被“吻死一大片”，拖拉机也被撞的支离破碎。
动能的大小与？和？的关系？
设计实验 1、器材：大钢球、小钢球、木块、斜面 2、设计实验方案 提示（1）考虑“控制变量法”
持杆助跑
撑杆起跳上升
越杆下落
卫星从近地点运动到 远地点的过程中，它的动 能和势能是怎么变化的？
近地点→远地点：
动能减小，势能增大
如图所示的游戏就是一种蹦极。游 戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上， 另一端固定在高处，从高处跳下。图中 a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置， c点是游戏者所到达的最低点。对于游 戏者离开跳台至最低点的过程，下列说 法正确的是（ ）
• C．变小 D．先变大后变小
如图所示的是一种锻炼 身体用的玩具 , 叫做蹦蹦杆。 杆下有一根弹簧 , 人站在横 杆上 , 上下一蹦一跳 , 很 长时间不会掉落下来。你能 分析蹦蹦杆上下一蹦一跳时 能量是如何转化的吗？
• 图所示，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向 下压缩的过程中，小明的重力势能、 弹簧的弹性势能的变化情况是
A、游戏者的动能一直在增加
B、游戏者减少的重力势能全部转化为动能
C、游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能
D、游戏者到c点时，他的动能为零
• “蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动 项目．如图所示，一端系住人的腰部、另 一端系于跳台的是一根弹性橡皮绳．当人 下落至图中Q点时，橡皮绳刚好被拉直．那 么，在人越过Q点继续向下的过程中，人的 动能变化情况是（ ）
重力势能转化为动能
第二阶段:接触蹦床→蹦床 的最低处
动能转化为弹性势能
2.人上升时的能量又是怎么转化的?
(1)自行车下坡时，不踩踏脚板，速度却越 来越大，为什么？ 势能重力转化成动能
（2）关于跳伞运动员在空中匀速下降时的能 量变化，下列说法正确的是（ D ）
A、势能减少，动能增大 B、动能不变，机械能不变 C、势能减少，机械能不变 D、势能减少，机械能减少
• A.重力势能增大，弹性势能减小 • B.重力势能减小，弹性势能增大 • C.重力势能减小，弹性势能减小 • D.重力势能增大，弹性势能增大
你能说出关于
音乐盒的能量的转 化吗？
橡 皮 筋 的 弹 性 势 能
飞机飞行时的动能主要来自哪里?
蹦床 1.人下落时的能量是怎么转化的?
第一阶段:高处→接触蹦床
跑百米的运动员
约3×103
飞行的步枪子弹
约5×103
行驶的小汽车
约2×105
1、判断动能变化情况
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洒水，它的动
能
。
2、比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。
②某同学慢跑和快跑时：
弹性势能
• 1、发生弹性形变的物体所具有的能。 • 2、 决定因素:弹性形变的大小
弹性形变的材料。
什么是机械能？
在物理学中，我们将动能和势能 统称为机械能。
一个物体可以同时具有动能和势能。 动能和势能可以相互转化。
机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
小结
(能量) 动能
机械能
重力势能
势能
弹性势能
11.4
认识动能和势能
共同特点：它们的能量以什么样的形式存在？
风 急流的河水 运动的钢球
吹动帆船 把石头 把木块
航行 冲走 推开
下列哪些物体不具有动能?
• 水中游动的鱼； • 地上飞奔的猎豹； • 天上飞的老鹰； • 太空中的卫星、星球； • 上升的神舟六号的飞船； • 绕电子高速运转的电子。
动能大小与什么因素有关
新民晚报 一铁路职工“中弹”昏倒
1990年6月10日
沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时，突然
从列车左翼车窗飞出一只馒头，不偏不倚正好打在当班的上海铁路分局苏
州工务段职工的鼻梁上，当场将其击昏。
扬子晚报 火车“吻”肥猪，吻死一大片
1990年6月10日
南京郊区，一辆运载“生猪”的拖拉机，在横穿火车的轨道时，突然
（2） 怎样比较动能的大小？
实验器材
大钢球 小钢球 木块
斜面
h1 h2
h1
比较图2、图1可得结论： 质量相等的物体，运动 的速度越大，动能越大
比较图3、图1可得结论： 运动速度相等的物体，运 动的速度越大，动能越大
一些物体的动能/J
抛出去的篮球 行走的牛
约30 约60
从10m高处落下的 砖块
约2.5×103
实验器材
蒙上白纸的纸杯 小钢球 大钢球
白纸
比较图2、图1可得结论： 质量相等的物体，高度
不破 越高，重力势能越大
h2
h1
比较图3、图1可得结论：
高度相等的物体，质量越 大，重力势能越大
破
破
h1
(1)
(2)
(3)
重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能 2、大小 ：
质量相同的物体，高度越高，重力势能越大； 高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。
动能大。
城市街道上的最高行驶速度v（km/h）
车型
设有中心双实线、中心分 隔带、机动车道下非机动
车道分隔设施的道路
其它道路
小型客车
70
60
大型客车、载货 汽车
60
50
从能量的角度分析：
（1）为什么要对机动车限速？ （2）为什么对重载车限制速度小？
大石头
重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能
与速度和 质量有关
与被举高度 和质量有关
与形变大小 有关
动能、重力势能和弹性势能之间是可以相互转化的
大量的实验事实表明：物体的动 能和势能是可以相互转化的；有 摩擦等阻力时，在动能和势能的 相互转化中，机械能会不断减少。
• 撑杆跳高是一项技术性很强的体育 运动，完整的过程可以简化成如图 6所示的三个阶段：持杆助跑、撑 杆起跳上升、越杆下落。到达最高 点的过程中是动能和 弹性势能 转 化为 重力势能 ；下落过程中 动 能 逐渐增加。
抛锚熄火，正好北边驶来Hale Waihona Puke Baidu辆列车，火车司机发现情况后，紧急刹车，驶
到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机，拖拉机司机侥幸逃命， 但生猪却被“吻死一大片”，拖拉机也被撞的支离破碎。
动能的大小与？和？的关系？
设计实验 1、器材：大钢球、小钢球、木块、斜面 2、设计实验方案 提示（1）考虑“控制变量法”
持杆助跑
撑杆起跳上升
越杆下落
卫星从近地点运动到 远地点的过程中，它的动 能和势能是怎么变化的？
近地点→远地点：
动能减小，势能增大
如图所示的游戏就是一种蹦极。游 戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上， 另一端固定在高处，从高处跳下。图中 a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置， c点是游戏者所到达的最低点。对于游 戏者离开跳台至最低点的过程，下列说 法正确的是（ ）