134认识动能和势能(一)
什么是动能和势能
什么是动能和势能动能和势能是物理学中重要的概念,用来描述物体在运动或者位置上具有的能量形式。
动能和势能分别对应着物体的运动能和位置能,它们是物体能量的两个主要部分。
动能是指物体由于其运动而具有的能量。
动能的大小取决于物体的质量和速度。
根据经典力学的定律,动能可以通过以下公式计算:动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方。
这个公式表明,动能随着物体的质量和速度的增大而增大。
例如,一个质量较大、速度较快的汽车具有比一个质量较小、速度较慢的自行车更大的动能。
动能的概念可以帮助我们理解物体的运动状态。
例如,当一个足球被踢出时,它具有一定的动能。
在空中飞行时,足球的动能会随着速度的增加而增加。
而当足球撞到其他物体后停下来时,它的动能转化为其他形式的能量,例如声能或者热能。
与动能相对应的是势能,它是指物体在特定位置上由于其位置而具有的能量。
势能的大小取决于物体的质量、重力加速度和物体的高度。
根据经典力学的定律,势能可以通过以下公式计算:势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度。
这个公式表明,势能随着物体的质量、重力加速度和高度的增大而增大。
例如,一个质量较大、位于较高位置的物体具有比一个质量较小、位于低位置的物体更大的势能。
势能的概念可以帮助我们理解物体在不同位置上的能量差异。
例如,一个抬起的重物具有一定的势能,当它从高处释放时,势能会转化为动能,并使物体发生运动。
另一个例子是弹簧,当弹簧被压缩时,它具有势能,当释放压缩时,势能转化为弹性势能,并将物体推开。
总结起来,动能和势能是描述物体能量的两个关键概念。
动能与物体的质量和速度有关,而势能与物体的质量、重力加速度和位置有关。
在物理学中,动能和势能是研究物体运动和位置变化的基础。
通过理解和应用这两个概念,我们可以更好地理解和解释世界上许多物理现象和过程。
《认识动能和势能》动能势能,能量舞台
《认识动能和势能》动能势能,能量舞台在我们生活的这个世界里,能量以各种各样的形式存在着,而动能和势能就是其中非常重要的两种。
它们如同舞台上的主角,演绎着精彩的“能量大戏”。
让我们先来认识一下动能。
想象一下,一辆飞驰的汽车、一颗快速飞行的棒球,或者一个在风中奔跑的孩子,他们都具有动能。
简单来说,动能就是物体由于运动而具有的能量。
物体运动的速度越快,质量越大,它所具有的动能就越大。
比如说,一辆重型卡车和一辆小型汽车以相同的速度行驶,由于重型卡车的质量更大,所以它具有的动能就比小型汽车大得多。
同样,如果一辆汽车的速度增加一倍,它的动能就会增加到原来的四倍。
这是因为动能与速度的平方成正比。
那动能在我们的日常生活中有哪些体现呢?其实无处不在!当我们骑自行车时,我们依靠自身的力量使自行车获得动能,从而能够前行。
工厂里的机器运转,也是因为电机给予了它们动能。
甚至我们日常使用的电器,比如风扇,风扇叶片的转动也是因为电能转化为了动能。
接下来,我们再聊聊势能。
势能就像是一个隐藏的能量宝库,等待着合适的时机释放出来。
势能主要有两种形式:重力势能和弹性势能。
重力势能与物体的高度和质量有关。
想象一下,一个被举高的重物,比如起重机吊起的钢梁,它就具有重力势能。
被举得越高,质量越大,重力势能就越大。
当重物下落时,重力势能就会转化为动能,从而产生力量和运动。
再说说弹性势能。
我们常见的弹簧就是一个很好的例子。
当我们把弹簧压缩或者拉伸时,它就储存了弹性势能。
一旦松开手,弹簧就会恢复原状,弹性势能就会转化为动能。
势能在生活中的应用也十分广泛。
水力发电就是利用水的重力势能。
水从高处流下,带动水轮机转动,将重力势能转化为电能。
而在体育比赛中,运动员使用的弓箭,拉弓的过程就是在储存弹性势能,松手射箭时,弹性势能转化为箭的动能,使箭飞射出去。
动能和势能之间还可以相互转化。
比如,一个从高处下落的物体,一开始具有重力势能,随着它下落,高度降低,速度增加,重力势能逐渐减小,动能逐渐增大,直到落地时,重力势能全部转化为动能。
动能与势能的关系
动能与势能的关系动能和势能是物理学中两个重要概念,它们描述了物体运动和位置的特性。
动能是指物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于位置而具有的能量。
本文将探讨动能与势能之间的关系,以及它们在物理学中的应用。
一、动能的定义和表达式动能是物体由于运动而具有的能量。
根据经典力学的理论,一个物体的动能等于其质量乘以速度的平方的一半。
动能的表达式可以表示为:动能 (K) = 1/2 * m * v^2其中,K表示动能,m为物体的质量,v为物体的速度。
二、势能的定义和表达式势能是物体由于位置而具有的能量。
一个物体的势能取决于其所处的位置和与其他物体之间的相互作用。
常见的势能有重力势能、弹性势能和化学势能等。
1. 重力势能重力势能指的是物体由于位于地球表面上某一高度而具有的能量。
重力势能的表达式可以表示为:重力势能 (U) = m * g * h其中,U表示重力势能,m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体相对于参考点的高度。
2. 弹性势能弹性势能是指物体由于受到弹性力而具有的能量。
弹性势能的表达式可以表示为:弹性势能 (U) = 1/2 * k * x^2其中,U表示弹性势能,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧伸长或压缩的位移。
3. 化学势能化学势能指的是物体由于化学反应而具有的能量。
化学势能的表达式取决于化学反应的特性,可以通过热力学等方法进行计算。
三、动能与势能的转化动能和势能之间存在着相互转化的关系。
在物体运动中,动能可以转化为势能,而势能也可以转化为动能。
最典型的例子是一个自由下落的物体,由于其位置的改变,其势能逐渐减小,而动能逐渐增加,直至达到最大值。
四、应用举例动能和势能的概念在物理学中有广泛的应用。
1. 机械能守恒定律根据机械能守恒定律,一个孤立系统中的机械能总量保持不变。
这意味着在一个封闭的物理系统中,动能和势能可以相互转化,但其总和保持不变。
2. 能量转换与利用动能和势能的转化是能量在自然界中转换与利用的基础。
《认识动能和势能》能量转换,动势同行
《认识动能和势能》能量转换,动势同行在我们的日常生活中,能量的转换无处不在。
从飞驰的汽车到摆动的秋千,从飞行的篮球到下落的雨滴,动能和势能这两种形式的能量不断地相互转化,影响着我们周围的一切。
那么,什么是动能和势能?它们又是如何相互转换的呢?让我们一起来揭开这神秘的面纱。
首先,我们来了解一下动能。
动能,简单来说,就是物体由于运动而具有的能量。
想象一下,一辆在高速公路上疾驰的汽车,它的速度越快,质量越大,所具有的动能就越大。
动能的大小与物体的质量和速度的平方成正比。
也就是说,如果一个物体的速度增加一倍,它的动能将会增加到原来的四倍;如果质量增加一倍,动能也会增加一倍。
举个例子,一个足球运动员用力踢出一个足球,足球在空气中飞行的过程中就具有动能。
这个动能让足球能够穿越球场,飞向球门。
同样的,一辆快速行驶的自行车、一颗被击出的棒球,它们在运动时都具有动能。
接下来,我们再看看势能。
势能又分为重力势能和弹性势能。
重力势能是物体由于被举高而具有的能量。
比如说,一个放在高处的铅球,它具有较大的重力势能。
当铅球从高处落下时,重力势能会逐渐转化为动能。
重力势能的大小与物体的质量、高度以及重力加速度有关。
质量越大,高度越高,重力势能就越大。
想象一下,你爬上一座高山,站在山顶的那一刻,你就拥有了相对地面较大的重力势能。
当你开始下山,你的高度降低,重力势能减小,而同时你的速度增加,动能增大。
这就是重力势能转化为动能的一个典型例子。
弹性势能则是物体由于发生弹性形变而具有的能量。
像被压缩的弹簧、拉弯的弓,都储存了弹性势能。
当弹簧恢复原状、弓被松开时,弹性势能就会转化为动能。
比如,一个被压缩的弹簧玩具车,当松开弹簧时,玩具车会在弹簧的弹力作用下向前运动,此时弹性势能转化为动能,让玩具车获得速度。
在实际生活中,动能和势能的转换例子比比皆是。
荡秋千就是一个很好的例子。
当我们从高处向低处摆动时,重力势能逐渐减小,动能逐渐增大;而当我们从低处向高处摆动时,动能逐渐减小,重力势能逐渐增大。
1.4分子动能和分子势能
1.4分子动能和分子势能基础导学要点一、分子动能1、分子动能:由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量.2、单个分子的动能(1)定义:组成物体的每个分子都在不停地做无规则运动,因此分子具有动能.(2)由于分子运动的无规则性,在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一,就是同一个分子,在不同时刻的动能也可能是不同的,所以单个分子的动能没有意义.3、分子的平均动能(1)定义:物体内所有分子的动能的平均值.(2)决定因素:物体的温度是分子热运动的平均动能的标志.温度升高的物体,分子的平均动能增大,但不是每个分子的动能都增大,个别分子的动能可能减小或不变,但总体上所有分子的动能之和一定是增加的.4.物体内分子的总动能物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和,它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积.物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关.要点二、分子势能1.分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)由分子间的相对位置决定,随分子间距离的变化而变化.分子势能是标量,正、负表示的是大小,具体的值与零势能点的选取有关.3.分子势能的影响因素(1)宏观上:分子势能跟物体的体积有关.(2)微观上:分子势能跟分子间距离r有关,分子势能与r的关系不是单调变化的.要点三、内能的理解(1)内能是一种与分子热运动及分子间相互作用相关的能量形式,与物体宏观运动状态无关,它取决于物质的量、温度、体积及物态。
(2)研究热现象时,一般不考虑机械能,在机械运动中有摩擦时,有可能发生机械能转化为内能。
(3)物体温度升高,内能不一定增加;温度不变,内能可能改变;温度降低,内能可能增加。
(4)组成任何物体的分子都在做无规则的热运动,所以任何物体都具有内能。
要点突破突破一:分子动能与温度的关系1.单个分子的动能由于分子运动的无规则性,在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一,就是同一个分子,在不同时刻的动能也是不同的,所以单个分子的动能没有意义.2.分子的平均动能(1)热现象研究的是大量分子运动的宏观表现,有意义的是物体内所有分子热运动的平均动能.(2)温度是分子平均动能的标志,这是温度的微观意义,在相同温度下,各种物质分子的平均动能都相同,由于不同物质分子的质量不一定相同,因此相同温度时不同物质分子的平均速率不一定相同.【特别提醒】物体温度升高,分子热运动加剧.分子的平均动能增大,但并不是每一个分子的动能都变大.突破二:影响分子势能大小的因素随着分子间距离的变化,分子力做功,分子势能发生变化,分子势能的变化微观上决定于分子间的距离,宏观上与物体的体积有关.1.分子势能为零和分子势能最小的含义不同,前者与选择的零势能点有关,而后者的位置确定在r=r0处.2.由于物体分子间距离变化的宏观表现为物体的体积变化,所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化.但不能理解为物体体积越大,分子势能就越大,因为分子势能除了与物体的体积有关外,还与物态有关.同样是物体体积增大,有时体现为分子势能增大(在r>r0范围内),有时体现为分子势能减小(在r<r0范围内).例如,0 ℃的水结成0 ℃的冰后,体积变大,但分子势能却减小了.突破三:对物体内能的理解1.内能是对大量分子而言的,对单个分子来说无意义.2.物体的内能跟物体的机械运动状态无关.3.决定因素(1)在微观上,物体的内能取决于物体所含分子的总数、分子的平均动能和分子间的距离;(2)在宏观上,物体的内能取决于物体所含物质的多少、温度和体积.4.内能与机械能的区别和联系突破四:温度、内能、热量、热能这几个热学概念的区别1.温度:温度的概念在前边已经具体地学过,其高低直接反映了物体内部分子热运动的情况,所以在热学中温度是描述物体热运动状态的基本参量之一.温度是大量分子热运动的集体表现.是含有统计意义的,对于单个分子来说,温度是没有意义的.2.内能:物体内所有分子的动能和势能的总和.内能和机械能是截然不同的,内能是由大量分子的热运动和分子之间相对位置所决定的能量,机械能是物体做机械运动和物体的相对位置及形变所决定的能量,内能和机械能之间可以相互转化.3.热量:是指热传递过程中内能的改变量.热量用来量度热传递过程中内能转移的数量.一个物体的内能是无法测定的,而在某种过程中物体内能的变化却是可以测定的,热量就是用来测定内能变化的一个物理量.4.热能:是内能通俗的而不甚确切的说法.典例精析题型一:分子力做功与分子势能的关系例一.(多选)设r=r0时分子间的作用力为零,则一个分子在从远处以某一动能向另一个固定的分子靠近的过程中,下列说法正确的是(不考虑其他分子的影响)()A.r>r0时,分子力做正功,动能不断增大,势能减小B.r=r0时,动能最大,势能最小C.r<r0时,分子力做负功,动能减小,势能增大D.以上说法都不对解析:答案:ABC变式迁移1:(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0时为斥力,F<0时为引力.a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则()A.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动B.乙分子从a到c做加速运动,到达c时速度最大C.乙分子从a到b的过程中,两分子间的分子势能一直减少D.乙分子从b到d的过程中,两分子间的分子势能一直增加解析:乙分子由a运动到达c的过程,一直受到甲分子的引力作用而做加速运动,到达c 时速度达到最大,而后受甲的斥力减速运动,A错误,B正确;乙分子由a到b的过程,引力做正功,分子势能一直减小,C正确;而乙分子从b到d的过程,先是引力做正功至c点,分子势能减小,后来克服斥力做功,分子势能增加,故D错误.答案:BC题型二:物体的内能及有关因素例二.关于物体的内能,下列说法中正确的是()A.水分子的内能比冰分子的内能大B.物体所处的位置越高,分子势能就越大,内能越大C.一定质量的0 ℃的水结成的0 ℃的冰,内能一定减少D.相同质量的两个同种物体,运动物体的内能一定大于静止物体的内能解析:因内能是指组成物体的所有分子的热运动的动能与分子势能的总和,说单个分子的内能没有意义,故选项A错误.内能与机械能是两种不同性质的能,它们之间无直接联系,内能与“位置”高低、“运动”还是“静止”没有关系,故选项B、D错误.一定质量的0 ℃的水结成0 ℃的冰,放出热量,使得内能减小.答案:C【反思总结】分析物体内能变化的基本方法有两种:(1)根据内能的定义来分析,抓住三个方面:一看物质的量,二看温度,三看体积.(2)从能量的观点分析(即根据热力学第一定律),特别是遇到物态变化时,用第二种方法更优越.变式迁移2:(多选)关于质量和温度均相同的一杯水和一个钢球,下列说法正确的是() A.它们的内能一定相等B.它们的分子平均动能一定相等C.它们的分子的平均速率一定相等D.把钢球置于水中,它们各自的内能一定不变解析:水和钢球温度相同,分子的平均动能相同,故B对,但水分子、钢球分子质量不同,平均速率不同,C错;水和钢球分子势能不一定相同,内能可能不同,故A错,由于两者温度相等,不会发生热传递现象,所以它们的内能各自保持不变,D对.答案:BD强化训练一、选择题1、有甲、乙两分子,甲分子固定在坐标原点O,乙分子只在相互间分子力作用下,由远处沿x轴向甲靠近,两分子的分子势能P E与两分子间距离x的关系如图所示,设乙分子在移动过程中所具有的总能量为0,则下列说法正确的是()A.乙分子在Q点时处于平衡状态B.乙分子在P点时加速度为0C.乙分子由P到Q的过程中分子力做正功D.乙分子由P到Q过程中分子势能一直减小【答案】B【解析】AB.乙分子在P点时,势能最小,分子引力和斥力相等,合力为零,加速度为零,处于平衡状态,A错误,B正确;CD.乙分子由P到Q的过程中分子力一直做负功,分子势能一直增加,CD错误。
动能和势能物理教案(5篇)
动能和势能物理教案(5篇)动能和势能物理教案(5篇)作为一名默默奉献的教育工作者,总不可防止地需要编写教案,教案是施行教学的主要根据,有着至关重要的作用。
那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?以下是WTT为大家搜集的动能和势能物理教案,希望可以帮助到大家。
动能和势能物理教案1 〔一〕教学目的1.理解动能和势能可以互相转化并能举例说明。
2.能解释有关动能和势能互相转化的简单现象。
〔二〕教具1.麦克斯韦滚摆。
2.课本图1-7的装置,在弹____前加一弹簧。
3.单摆、皮球〔或乒乓球〕。
〔三〕教学过程1.复习提问(1)动能的大小与哪些因素有关?怎样判断质量一定的物体的动能的变化?(2)势能的大小与哪些因素有关?怎样判断重力势能大小的变化?〔演示钢球从斜槽滚下,斜槽倾角应尽量小一些,使钢球从斜槽滚下的时间尽量长一些,引导学生观察钢球竖直高度的变化和速度的变化,答复上述问题〕2.新课教学(1)动能和重力势能可以互相转化。
从上面实验可以看到,钢球从斜槽滚下的过程中,高度降低,重力势能减小;速度变快,动能增大,这个动能是怎样产生的?〔引导学生答复是由重力势能转化来的〕问:重力势能可以转化为动能,动能可不可以转化为重力势能呢?演示滚摆〔将摆轮涂成黑白相间,使学生明显观察到转速的变化〕,引导学生观察:摆下降时,摆轮越转越快;摆上升时,摆轮越转越慢,并说明动能和重力势能变化的情况,最后得出动能和重力势能可以互相转化的结论。
(2)动能和弹性势能可以互相转化吗?演示课本图1-7〔程度槽末端加一弹簧,以使动能和弹性势能的变化明显显示出来〕,引导学生观察:钢球接触弹簧后,速度减小,弹簧压缩;弹簧恢复时,形变减小,钢球速度变大,但方向反过来了〔老师应指出:动能大小跟运动快慢有关,跟运动方向无关,因为物体向任何方向运动都能做功〕。
对钢球和弹簧间的能的转化,应分两步讲:①从钢球压弹簧开场到弹簧形变最大:钢球动能由最大变到零,弹簧弹性势能由零到最大,即动能转化为弹性势能。
理解动能定理与势能转化的原理
理解动能定理与势能转化的原理动能定理是物理学中的一个基本定理,用于描述运动物体的动能与力的关系。
而势能转化指的是物体在不同势能之间的互相转化过程。
本文将从理论和实际应用两个方面,详细解释动能定理与势能转化的原理。
一、动能定理的原理动能定理是描述物体运动的一个重要定理,它建立了动能与力之间的定量关系。
根据动能定理,一个物体的动能的增量等于力对物体做功的大小。
也就是说,物体的动能随着力对其做功的作用而改变。
动能定理的公式可以表示为:ΔKE = W其中,ΔKE表示动能的增量,W表示力在物体上所做的功。
考虑一个质量为m的物体,它的速度从v1增加到v2,根据动能的定义可得:ΔKE = 1/2 mv2^2 - 1/2 mv1^2根据牛顿第二定律 F = ma,我们可以将加速度a表示为 F/m,代入到动能增量的公式中可以得到:ΔKE = 1/2 m(v2^2 - v1^2)ΔKE = 1/2 m[(v1+v2)(v2-v1)]根据物体运动的平均速度 v = (v1+v2)/2,将其代入到动能增量的公式中可以得到:ΔKE = 1/2 m(v^2 - v1^2)由上述公式可知,动能定理实际上是描述物体质量、速度以及力之间的关系。
当物体受到外力作用时,力对物体做功,从而改变了物体的动能。
二、势能转化的原理势能转化是指物体在不同势能状态之间的相互转换过程。
在物理学中,常用的势能有重力势能、弹性势能和化学势能等。
1. 重力势能转化重力势能是指物体由于其位置的高度而具有的势能。
当物体在高处时,其重力势能较大;而当物体向低处运动时,重力势能会转化为动能。
根据势能守恒定律,当物体在自由落体过程中,重力势能的减少等于动能的增加。
2. 弹性势能转化弹性势能是指物体在被压缩或伸展时由于形变而具有的势能。
例如,弹簧的弹性势能与其形变程度有关。
当弹簧受到外力压缩或伸展时,弹簧会具有弹性势能;而当外力消失时,弹簧会将弹性势能转化为动能,使物体恢复原状。
动能和势能物理教案
动能和势能物理教案(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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九年级物理上册11.4认识动能和势能精选练习(含解析)(新版)粤教沪版
第4节认识动能和势能精选练习一、夯实基础1.如图,从物理学看,足球比赛中,守门员的作用主要是( )A.改变足球的动能 B.改变足球的重力势能C.改变足球的弹性势能D.改变足球的运动状态【答案】D【解析】从物理学看,足球比赛中,守门员将足球扑住或打出,其主要是改变了足球的运动状态,使足球不射入球门,而不是为了改变足球所具有的动能.重力势能或弹性势能,故ABC 不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(多选题)如图所示,斜面与水平面在M点通过小圆弧相连,弹簧左端固定,原长时右端在N点,小物块从斜面上P点由静止滑下,与弹簧碰撞后又返回到P点,则( )A.小物块从P向M运动过程中,重力势能减少B.小物块从P向M运动过程中,机械能减少C.小物块从P向M运动过程中,机械能不变D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大【答案】ACD【解析】A.小物块从P向M运动过程中,质量不变,高度变小,重力势能减小,故A符合题意;BC.物块从P到N碰撞后还能返回到P说明没有能量损失,机械能守恒;小物块从P向M运动过程中,重力势能转化为动能,机械能不变;故B不符合题意;C符合题意;D.弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性形变达到最大限度,弹性势能最大,故D符合题意。
故选:ACD。
3.冰壶是冬奥会比赛项目.比赛时,一名队员在水平冰面上将底面平滑的冰壶推出后,由两名本方队员手持毛刷在冰壶滑行的前方擦刷冰面,使冰壶尽量滑行到目标位置,如图,下列关于冰壶的叙述中,错误的是( )A.冰壶在滑行过程中动能保持不变B.冰壶离开运动员的手后,运动员不再对它做功C.冰壶底面磨得平滑是为了减小滑行时的摩擦力D.冰壶离开运动员的手后能继续前进是因为冰壶具有惯性【答案】A【解析】A.冰壶被掷出之后,冰壶由于受到阻力的作用,所以其速度逐渐减小,冰壶的质量不变,所以动能变小,故A错误,A符合题意;BD.冰壶离开运动员的手后,能够继续往前滑动,是因为冰壶具有惯性,此时冰壶没有在运动员力的作用下通过距离,运动员不再对它做功,故BD正确,BD不符合题意;C.冰壶底面磨得平滑是为了减小滑行时的摩擦力,故C正确,C不符合题意。
动能和势能的变化
动能和势能的变化动能和势能是物理世界中非常重要的概念,它们描述了物体在运动过程中储藏和释放的能量。
动能是物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于位置而具有的能量。
在自然界和日常生活中,我们可以观察到动能和势能的变化,本文将探讨它们之间的关系以及它们在不同情况下的变化。
首先,我们先来了解一下动能的概念。
动能通常用符号K表示,它取决于物体的质量和速度。
根据动能的定义,动能等于物体的质量乘以速度的平方的一半。
换句话说,动能越大意味着物体的质量越大,速度越快。
例如,一辆汽车的动能取决于它的质量和速度,当速度增加时,动能也会增加。
接下来我们来了解一下势能的概念。
势能是物体由于位置而具有的能量,通常用符号U表示。
物体的势能取决于它的位置和与其他物体之间的相互作用力。
常见的势能包括重力势能、弹性势能、化学势能等。
例如,一个跌落在地面上的物体具有重力势能,而一个被压缩的弹簧具有弹性势能。
动能和势能之间存在一个重要的关系,它们可以互相转换。
当物体以一定速度运动时,它具有动能,一旦动能转化为势能,物体的速度就会减小。
这种转换可以通过我们熟知的例子来理解,比如一个摆球。
当摆球从最高点释放时,它的势能逐渐转化为动能,摆球速度逐渐增加;当摆球达到最低点时,它的动能最大,而势能趋于零。
类似地,当一个弹簧被压缩时,动能转化为弹性势能,当弹簧释放时,弹性势能又转化为动能。
在现实生活中,我们可以观察到许多动能和势能的变化。
例如,当我们骑自行车时,我们的肌肉将化学能转化为机械能,推动自行车前进。
在下坡时,我们将势能转化为动能,从而使自行车加速。
另一个例子是水坝的水力发电。
水坝中积聚的水具有重力势能,当水流经涡轮时,重力势能转化为动能,从而产生电能。
此外,对于复杂的系统,动能和势能的变化也需要考虑其他因素。
例如,一个摩擦力存在的系统,摩擦将会消耗一部分能量,使得动能和势能之间的转化不完全。
同样地,空气阻力对于一辆高速运行的汽车也会产生阻碍,使得动能减小。
(新)粤教沪科版物理九上《11.4 认识动能和势能》公开课(教案) (1)
11.4认识动能和势能班级:姓名:教学目标:1、知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。
2、知道动能、重力势能、弹性势能分别跟哪些因素有关。
3、知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化,能解释自然界中机械能相互转化的现象。
教学过程:一、什么是能1、分析课本p14图11-19中的例子,使学生真正认识到变形的跳板、拉开的弓弦、举高的重锤、流动的水都能做功,在此根底上引出能的概念:一个物体能够做功,我们就说它具有能量〔能〕。
〔一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越大。
〕2、能的单位和功的单位一样,也是焦(J)二、认识三种能1、教师例举生活中的事例引导学生认识三种能:动能、重力势能、弹性势能〔1〕物体由于运动而具有的能叫动能。
〔2〕物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
〔3〕物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
2、教师引导学生做课本p15活动1实验,探究影响动能大小的因素,引导学生归纳影响动能大小的因素:物体的动能跟运动的物体质量和速度有关,质量越大,速度越大,它具有的动能就越大。
3、教师引导学生做课本p17活动2实验,探究影响重力势能大小的因素,引导学生归纳影响重力势能大小的因素:物体的重力势能跟物体的高度和质量有关,物体的位置越高,质量越大,它具有的重力势能就越大。
4、教师引导学生联系生活实际分析影响弹性势能大小的因素:物体的弹性势能跟物体的弹性形变有关,物体弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
三、什么是机械能1、机械能的概念: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。
〕2、教师引导学生分析课本p18活动3的场景,引导学生认识动能和势能可以相互转化。
并归纳能量转化的结论:物体的动能与势能是可以相互转化的;有摩擦等阻力时,在动能与势能的转化中,机械能会减少。
课堂练习1、课本P16想一想2、课本p19自我评价与作业1、2、43、关于能的概念,以下说法中正确的选项是〔〕A、势能相等的物体一定在同一高度B、悬挂着的物体因为没有做功,所以没有能C、在空中飞行的子弹,具有做功的本领,所以具有能D、一个物体具有机械能,则这个物体一定既具有动能,又具有势能4、一个沿竖直方向匀速上升的气球,它的〔〕A、动能不变,势能不变B、动能不变,势能增加C、动能增加,势能增加D、动能增加,势能不变5、一架飞机在灾区上方水平匀速飞行,并不断向灾区空投救灾物资,则飞机在这个过程中,动能_____,势能______,机械能______ (填“变大〞或“变小〞)6、跳伞运发动在“中华第一高楼〞——上海金茂大厦进行跳伞。
《认识动能和势能》势能奥秘,重力揭秘
《认识动能和势能》势能奥秘,重力揭秘在我们的日常生活中,物体的运动和位置变化蕴含着丰富的物理知识。
其中,动能和势能就是两个非常重要的概念。
今天,让我们一起来揭开势能的神秘面纱,特别是与重力相关的势能。
首先,我们来聊聊什么是势能。
简单来说,势能就是物体由于其位置或状态而具有的能量。
就好像一个被举高的重物,它具有一种潜在的能力,能够在特定条件下释放出能量并产生作用。
重力势能是势能的一种常见形式。
想象一下,你把一个篮球举过头顶,这个时候篮球就具有了重力势能。
为什么呢?因为它所处的位置相对于地面较高,一旦放手,篮球就会在重力的作用下下落,并且在下落的过程中,重力势能会转化为动能,让篮球具有速度和冲击力。
那么,重力势能的大小到底取决于什么呢?这主要取决于物体的质量、高度以及重力加速度。
物体的质量越大,被举得越高,所具有的重力势能就越大。
而重力加速度在同一地点通常是一个定值。
举个例子,如果有两个质量不同的球,一个重 1 千克,另一个重 2千克,把它们都举到 2 米的高度。
很显然,重 2 千克的那个球具有更大的重力势能,因为它的质量更大。
再比如说,一个重 5 千克的物体,把它分别举到 3 米和 5 米的高度。
在 5 米高度时,它所具有的重力势能会比在 3 米时大得多。
重力势能在我们的生活中有着广泛的应用。
比如水利发电,水从高处流下来,其重力势能转化为动能,带动水轮机转动,进而产生电能。
还有跳楼机,当游客被升到高处时,积累了大量的重力势能,然后快速下落,带来刺激的体验。
另外,弹性势能也是势能的一种。
当我们拉伸或压缩一个弹簧时,弹簧就具有了弹性势能。
一旦松开手,弹簧就会恢复原状,弹性势能转化为动能。
和重力势能不同,弹性势能的大小取决于弹簧的劲度系数和形变程度。
劲度系数越大,形变程度越大,弹性势能就越大。
了解了势能的这些知识,对于我们理解很多自然现象和工程应用都非常有帮助。
比如,为什么从高处掉落的物体更容易造成伤害?这就是因为高度越高,物体具有的重力势能越大,转化为动能后速度也就越大,产生的冲击力也就更强。
粤教版·初中物理九年级上册 13.4 认识动能和势能 PPT课件
3、能的单位: 能的单位就是功的单位:焦耳(J)
问题3: 运动的小车、流动的水、飞行的飞机,这些 物体具有能吗?它们具有的能有什么共同之处? (插入视频)
实验。Leabharlann 实验设计 实验一:使小车质量相同,让小车先后以不同速度去 推动木块,观察木块被推 动的距离大小。如果小车把 木块推的越远,小车的动能就越大。(连接动画) 实验二:使小车速度相同,让质量不相同的小车去推 动木块,观察木块被推动距离大小。如果小车把木块 推的越远,小车的动能就越大。 (连接动画) 重要信息:(1)小车从位置较高的地方下滑,运动 到斜面底端的速度快。
它们都在运动
物体由于运动而具有的能,叫动能。
生活中,哪些物体具有动能?
一切运动着的物体,都具有动能
问题4:动能的大小与什么因素有关?
你猜想:动能的大小与什么因素有关?为什么?
猜想:动能的大小可能与物体质量、速度有关.
实验:“探究动能大小与什么因素有关”
实验前分析:由于动能大小可能受物体质量、速度
影响,因此应采用“控制变量法”进行
放在阳台上的花盆
台风把阳台上的花盆刮下,砸到路人!!!
13.4认识动能势能
问题1:仔细观察教材上的图13-19,
讨论分析:
(1)做功的两个必要因素是什么? (2)这些物体是否能够做功?你判断的依据是什么?
(3)从功的角度来看,这些图片有什么共同特点?
这些物体虽然没有做功, 但都有能够对别的物体做功的本领。
四、弹性势能:
《认识动能和势能》动能实验,活力四射
《认识动能和势能》动能实验,活力四射在我们的日常生活中,物体的运动无处不在。
从飞驰的汽车到飘落的树叶,从投掷出的篮球到滚动的小球,这些物体的运动都蕴含着一种神秘而又重要的能量——动能。
那么,什么是动能?如何通过实验来深入认识动能呢?让我们一起走进这个充满活力的世界。
首先,我们来明确一下动能的定义。
动能,简单来说,就是物体由于运动而具有的能量。
一个物体的动能大小与它的质量和速度密切相关。
质量越大、速度越快,物体所具有的动能就越大。
为了更直观地感受和理解动能,我们不妨来设计一个简单的实验。
实验器材:一个光滑的斜面、一个小车、不同质量的砝码、一个木块、一把尺子。
实验步骤如下:第一步,将斜面放置在水平桌面上,使其保持一定的倾斜角度。
第二步,把小车放在斜面的顶端,让它自由滑下。
在斜面的底部放置一个木块,小车滑下后会撞击木块,记录下木块被推动的距离。
第三步,在小车上逐渐增加砝码,改变小车的质量,重复上述实验,观察木块被推动的距离有何变化。
第四步,保持小车的质量不变,调整斜面的倾斜角度,从而改变小车滑下时的速度,再次进行实验,记录木块被推动的距离。
通过这个实验,我们可以发现一些有趣的现象。
当小车的质量增加时,木块被推动的距离更远,这表明小车的动能增大了。
因为质量越大,物体所具有的动能就越大。
而当斜面的倾斜角度增大,小车滑下的速度加快,木块被推动的距离也显著增加。
这说明速度越快,物体的动能也就越大。
让我们进一步思考,为什么动能会与质量和速度有这样的关系呢?想象一下,一辆重型卡车和一辆小型汽车都以相同的速度行驶,当它们要停下来时,重型卡车需要更大的力量才能制动,这是因为它具有更大的质量,从而拥有更多的动能。
同样,一个快速飞行的棒球和一个缓慢滚动的足球,前者对人造成的伤害可能会更大,因为它的速度更快,动能也就更大。
动能的概念在实际生活中有着广泛的应用。
比如,在交通安全方面,车辆行驶的速度过快会导致动能急剧增加,一旦发生碰撞,造成的破坏和伤害也就更加严重。
《认识动能和势能》势能课堂,高度力量
《认识动能和势能》势能课堂,高度力量在我们的日常生活中,能量的概念无处不在。
从飞驰的汽车到高悬的重物,从拉开的弓弦到跳起的篮球,都涉及到能量的转化与传递。
而在物理学中,动能和势能是两种非常重要的能量形式。
今天,咱们就一起来深入认识一下势能。
首先,什么是势能呢?简单来说,势能是物体由于其位置或状态而具有的能量。
这就好比一个放在高处的球,它具有掉下来的“潜力”,这种因为位置而具有的能量就是势能。
势能又分为重力势能和弹性势能等。
咱们先来说说重力势能。
想象一下,你站在一座高高的山峰上,俯瞰着下方的大地。
此时的你是不是感觉有一种“高高在上”的特殊力量?这就是重力势能在起作用。
重力势能的大小与物体的质量、所处的高度以及重力加速度有关。
物体的质量越大,所处的高度越高,重力势能就越大。
比如说,同样是在 10 米高的地方,一个 10 千克的石头和一个 5 千克的石头相比,10 千克的石头具有更大的重力势能。
因为一旦它们从这个高度下落,10 千克的石头能够做更多的功。
那重力势能在生活中有哪些实际的应用呢?其实有很多。
比如水力发电。
水从高处流下来,其重力势能转化为动能,带动水轮机转动,从而发电。
再比如,建筑工地上的塔吊把重物提升到高处,这些重物就具有了重力势能,当需要把它们放置到指定位置时,重力势能又会转化为动能和其他形式的能量,帮助完成工作。
接下来,咱们再聊聊弹性势能。
当你把一个弹簧压缩或者拉伸时,你会感觉到它在反抗你的力量,这时候弹簧就储存了弹性势能。
弹性势能的大小与弹簧的劲度系数以及形变的程度有关。
劲度系数越大,形变程度越大,弹性势能就越大。
生活中常见的弹性势能应用也不少。
像射箭运动员拉开弓弦,弓就储存了弹性势能,松手后,弹性势能转化为箭的动能,让箭飞出去。
还有我们常见的蹦床,人在蹦床上被压缩时,蹦床储存了弹性势能,然后把人弹起,弹性势能又转化为人的动能和重力势能。
了解了势能的种类和应用,咱们再深入思考一下,势能的变化是怎么回事呢?以重力势能为例,如果一个物体的高度降低了,那么它的重力势能就减少了;反之,如果高度增加,重力势能就增加。
《认识动能和势能》力学课堂,动能势能秀
《认识动能和势能》力学课堂,动能势能秀在我们生活的这个世界里,物体的运动和位置变化无时无刻不在发生。
而在物理学中,有两个重要的概念与这些现象密切相关,那就是动能和势能。
今天,就让我们一起走进这个充满奇妙的力学世界,来认识一下动能和势能。
想象一下,一辆飞驰的汽车、一颗从高处落下的苹果、一个被拉开的弹弓,它们都蕴含着能量。
而这些能量,就可以用动能和势能来描述。
首先,我们来聊聊动能。
动能,简单来说,就是物体由于运动而具有的能量。
一个物体的动能大小与它的质量和速度密切相关。
质量越大、速度越快,动能也就越大。
比如说,一辆重型卡车和一辆小型轿车以相同的速度行驶,由于重型卡车的质量更大,所以它具有的动能也就更大。
同样,如果一辆汽车的速度增加一倍,它的动能可不是仅仅增加一倍哦,而是增加到原来的四倍!这是因为动能与速度的平方成正比。
那动能在我们的生活中有哪些体现呢?大家想想,运动员在赛跑时,速度越快,冲过终点线的力量就越大,这就是因为他们在奔跑过程中积累了动能。
再比如,工厂里的冲压机,通过快速运动的冲头对零件进行冲压加工,也是利用了冲头的动能。
接下来,我们说一说势能。
势能又分为重力势能和弹性势能。
重力势能,是物体由于被举高而具有的能量。
物体被举得越高,质量越大,重力势能就越大。
比如,在建筑工地上,起重机把沉重的建筑材料吊起,这些材料就具有了重力势能。
当它们被放下时,重力势能会转化为其他形式的能量,比如动能或者内能。
弹性势能呢,则是物体由于发生弹性形变而具有的能量。
像被压缩的弹簧、被拉开的弓,都储存了弹性势能。
当弹簧恢复原状、弓把箭射出时,弹性势能就转化为了动能。
那势能在实际生活中的应用也不少。
比如水力发电,水库中的水被蓄积在高处,具有重力势能。
当水从高处流下时,重力势能转化为动能,带动水轮机转动,进而产生电能。
还有我们常见的蹦床,人在蹦床上被弹起的过程中,蹦床的弹性势能转化为人的动能和重力势能。
了解了动能和势能的概念,我们再来思考一下它们之间的相互转化。
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13.4 认识动能和势能(一)
蒙城县三义中学郑兆富
教学目标
1.了解能的概念,能的单位;
2.知道动能、势能、机械能等概念;
3.知道动能和势能跟哪些因素有关;
4..知道改变物体动能、重力势能大小的方法。
过程与方法
经历“动能”和“重力势能”跟哪些因素有关的实验探究过程,体会
实验探究的重要作用。
情感,态度,价值观
通过实验探究,认识动能和势能变化过程的实际应用价值
教学重点
1.建立动能、势能的概念
2.理解影响动能和势能的因素。
教学难点
形成能的初步概念
学情分析
学生生活中接触的有关动、势能的实例较多,且课本图文并茂,学生
通常对实验又感兴趣,因此,组织好学生实验能极大地提高学生的学习兴
趣。
教材分析
本章以功的概念为基础,在第四节提出机械能的有关概念,及各种形
式的能间可以相互转化,本节课重点引导学生认识动能、势能及影响因素,
为机械能的转化做好铺垫。
教学方法
以实验、观察、合作、交流为主的综合启发式教学。
实验器材
会发射子弹的玩具手枪、斜槽水平槽组合体、质量不同的铁球几只、纸盒、重物、木桩、细沙、橡皮筋、弹弓、弹簧等。
教学过程
一、引入新课
问:1.如果我用装有子弹的弹弓拉开对着你,你会害怕吗?(弹弓比划着)
2.如果你的头顶吊着一个铅球,你会害怕吗?
3.如果走在路上有一辆汽车高速向你驶来,你会害怕吗?
学生讨论后,引入新课(板书课题)。
二、进行新课
什么是能
1.让学生仔细观察课本图13-19、讨论分析:
1)做功的两个必要因素是什么?
2)这些物体是否能够做功?你判断的依据是什么?
3)从功的角度看。
这些图片有什么共同特点?
4)开始讨论的三个问题,你为什么会怕?
2.在学生回答的基础上,给出能量的概念。
3.让学生列举具有能的实例,并从能否做功的角度分析、加深对能量
的理解。
4.引导学生总结:
一个物体能够做功具有能
做功越多能越大
5.介绍能的单位:焦耳(J)。
动能的大小跟哪些因素有关
1.演示:
1)用玩具手枪子弹射击泡沫塑料块;
2)用口吹纸制风车转动。
引导学生观察讨论,并观察课本图13-20、21,找出它们的共同点:因运动而具有能。
总结得出动能概念。
2.让学生举例说明常见的哪些物体具有动能?然后结合实例总结:一切运动的物体都具有动能
3.活动一探究动能的大小跟哪些因素有关
1)提出问题:动能的大小跟哪些因素有关?
2)猜想与假设:引导学生结合上述讨论进行猜想。
3)制定计划与设计实验:引导学生讨论用控制变量法。
4)进行试验与收集证据:指导学生按课本方法进行试验,并做好记录。
4.讨论与结论:
1)两次试验中,分别控制了哪些因素不变?哪些因素改变?为什么要
这样设计实验?
2)两次试验中,让小球从斜面的同一高度或不同高度滚下,目的是什
么?
3)为什么让小球推动纸盒?纸盒被推动距离的远近说明了什么?
4)引导学生总结得出结论,填写在课本P57横线上。
5)讨论P59“想一想”。
势能的大小跟哪些因素有关
1. .回顾讨论引入问题1、2,为什么会怕铅球落下,子弹击出?结合课本图13-25,引导学生建立重力势能和弹性势能概念。
问:1)被举高的重锤具有能量吗?为什么?
2)变形的撑杆具有能量吗?为什么?
2. 活动二探究重力势能的大小跟哪些因素有关
1)引导学生根据前面的观察,提出猜想;
2)根据猜想自行设计实验方案(在引导学生讨论的基础上);
3)放手让学生按课本步骤自己探究;
4)引导分析实验、得出结论,填写在课本P60横线上
3.用弹弓演示,引导学生理解弹性势能的大小跟物体的弹性强弱,形变
的大小有关。
三、归纳总结
引导学生总结:这节课你学到哪些知识?
四、布置作业
1、课后调查生活中哪些物体具有动能、重力势能或弹性势能?
2、思考同一物体能否同时具有动能和势能?
五、板书设计
1、一个物体能够做功具有能
做功越多能越大
2、动能概念和影响因素
3、重力势能概念和影响因素
4、弹性势能概念和影响因素。