第十五章 功和机械能 第四节 动能和势能 效能作业
人教版九年级物理第十五章功和机械能第四节《动能和势能》教案设计
学生从生活经验中体会到被举高的物体具有能量。
让学生体会到重力势能有大小之分，并做出猜想
选择仪器，利用合理的方法设计实验方案
学生分组实验，正确记录实验数据，并完成实验报告
交流，分析，评估
学生阅读
从生活走向物理组内角色分工要明确
（思考，交流，回答问题、使知识顺利迁移，使抽象的知识形象具体，便于学生接受）
2.动能
（1）动能的定义
课件展示：具有动能的事例，让学生分析共同点是，引入动能的定义
（2）探究：影响动能大小的因素
①学生阅读《一铁路职工“中弹”昏倒》和《火车“吻”肥猪，
培养学生的分析能力从生活中的现象入手，培养兴趣避免盲目操作产生消极心理组内角色分工要明确，从物理走向生活，培养学生分析实际问题的能力
3.重力势能
（1）重力势能的定义
课件展示图片：地面上的大石头和高山上的大石头，让学
2.充分发挥信息技术资源优势，较好地体现以学生为主的新的教学理念,更有效地提高学习效率。
3.体现自主探究、合作交流的高效课堂教学模式，让学生在师生互动、生生互动中能力得到提高。
同时，在课堂中也暴露出一些问题，是需要进一步思考和解决的：
1.学生自主探究时，教师的指导不够细致。
2.学生在观察视频后，应让学生积极思考，自己得出结论，老师包办的不要过多。
（2）探究：影响重力势能大小的因素
①课件展示：木锤和打桩机的重锤，引导学生猜想影响重力势能大小的因素。
②让学生利用身边的小物品设计实验，要注意采取什么研究方法，怎么比较重力势能的大小。
③教师巡视指导。
④引发学生对探究结果进行描述，适时激励。
（3）让学生阅读《高空坠物再次敲响警钟》的报导，提高学生的安全意识
《动能和势能》功和机械能PPT优质教学课件
-.
看图思考 ➢ 是否有做功？来自流水推动水车拉开的弓将箭射出
物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
一、动能 物体由于运动而具有的能量，叫做动能。
风在运动过程中能够对外做功，风 具有动能。
你能列举生活中具有动能的物体吗？
一、动能
1962年11月在美国马里兰州上空，一架飞机正在飞行，迎面 飞来一群天鹅，避开已来不及，相撞后飞机发生了坠毁，机上17 人全部遇难。
小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢？ 天鹅相对于高速飞行的飞机来说，速度非常大，所以对于飞机来 讲，它具有的动能很大，所以会撞毁飞机。
二、势能 1．重力势能
物体由于受到重力并处在一定的高度时所具有的能，叫 做重力势能。
物体的重力势能与什么因素有关？
提出猜想
1．物体的重力势能与物体所处的高度有关。 2．物体的重力势能与物体的质量有关。
小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢？
提出问题 动能的大小跟哪些因素有关？
一、动能 提出猜想
1．物体的动能与物体的速度有关。 2．物体的动能与物体的质量有关。
实验装置
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我国法律有明文规定：禁止从建筑物中向外抛掷物品。
高空抛物不仅不文明，而且可能危害人民的生命安全。 高度越高，物体的重力势能越大，所以要严禁高空抛物。
二、势能 2．弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性势能与什么因素有关？ 提出猜想 物体的弹性势能可能与物体的形变程度有关。
弹性势能的影响因素 实验结论：物体的形变程度_越__大__，弹性势能越大。
普通物理学教程力学课后答案高等教育出版社第四章 动能和势能
第4章动能和势能习题解答4.2.2 本题图表示测定运动体能的装置。
绳拴在腰间沿水平展开跨过理想滑轮，下悬重物50kg ，人用力向后蹬传送带而人的质心相对于地面不动，设传送带上侧以2m/s 的速率向后运动，问运动员对传送带做功否？功率如何？解：人作用在传送带上的力有向下的压力和水平向后的静摩擦力，压力方向与传送带位移方向垂直，所以压力不做功，但静摩擦力方向与传送带位移方向相同，所以静摩擦力对传送带做正功。
分析人受力情况，由质心定理可知，人与传送带之间的静摩擦力的大小f=mg ，所以，人对传送带做功的功率为：N = fv = mgv = 50×9.8×2 = 9.8×102（瓦）4.2.3 一非线性拉伸弹簧的弹性力的大小为l l k l k f ,321+=表示弹簧的伸长量，k 1为正，⑴研究当k 2＞0、k 2<0和k 2=0时弹簧的劲度df/dl 有何不同；⑵求出将弹簧由l 1拉长至l 2时弹簧对外界所做的功。
解：弹簧的劲度df/dl=k 1+3k 2l 2. k 2=0时，df/dl =k 1，与弹簧的伸长量 无关；当k 2>0时，弹簧的劲度随弹簧 伸长量的增加而增大；k 2<0时，弹簧 的劲度随弹簧伸长量的增加而减小。
在以上三种情况中，劲度df/dl 与弹簧伸长量l 的关系如图所示。
))](([)()()(2122212222112141422412122121321321212121l l l l k k l l k l l k dll k ldl k dl l k l k A l l l l l l -++-=----=--=+-=⎰⎰⎰4.2.4一细线系一小球，小球在光滑水平桌面上沿螺旋线运动，线穿过桌中心光滑圆孔，用力F 向下拉绳，证明力F 对线做的功等与线作用于小球的拉力所做的功，线不可伸长。
证明：以圆孔为顶点建立极坐标，设小球的位置由r 1,θ1变为r 2,θ2，由于忽略绳的质量、伸长，不计摩擦，所以绳对球的拉力T=FFT F r r r r r r rT A A r r T r r F A r r T drTTdrdr FA =∴-=-=-==-==⎰⎰⎰),()()(2121211221214.2.5 一辆卡车能够沿着斜坡以15km/h 的速率向上行驶，斜坡与水平面夹角的正切tg α=0.02，所受阻力等于卡车重量的0.04，如果卡车以同样的功率匀速下坡，卡车的速率是多少？解：设卡车匀速上坡时，速率为v, 牵引力为F, 功率为N,由质点平衡方程有，F = (0.04+sin α)mg ，∴N = Fv = (0.04+sin α)mgv设卡车匀速下坡时，速率为v ’,牵引力为F',功率为N', 由质点平衡方程有 F'+ mg sin α= 0.04mg, F'=(0.04-sin α)mg, ∴N'= (0.04-sin α)mgv'.令N'= N, 即（0.04+sin α）mgv = (0.04-sin α)mgv'，可求得：v'= v(0.04+sin α)/(0.04-sin α). 利用三角函数关系式，可求得： sin α≈tg α=0.02 ,∴v'=3v =3×15×103/602 m/s = 12.5m/s.4.3.1质量为m=0.5kg 的木块可在水平光滑直杆上滑动，木块与一不可伸长的轻绳相连，绳跨过一固定的光滑小环，绳端作用着大小不变的力T=50N ，木块在A 点时具有向右的速率v 0=6m/s ，求力T 将木块从A 拉至B 点时的速度。
第15章-功和机械能
物理·新课标（RJ）
第15章 多功和机械能 ┃ 典例精析把方向 典例3：机械效率的探究 例3 用如图Z15－2所示的实验装置测量杠杆的机械效率。 实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面
的钩码缓缓上升。
物理·新课标（RJ）
第15章 多功和机械能 ┃ 典例精析把方向 (1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为 __________N，钩码总重G为1.0 N，钩码上升高度h为0.1 m，测 力 计 移 动 距 离 s 为 0.3 m ， 则 杠 杆 的 机 械 效 率 为 ____________________________________%。 请 写 出 使 用 该 杠 杆 做 额 外 功 的 一 个 原 因 ：
[解析] A 解决此类问题关键是把握住功的原理——“使用 任何机械都不省功”。本题将一个省力的机械和一个省距离的 机械组装成一个组合机械，貌似将两种机械的优点都利用了， 可以省功，给人以误导，其实省力的机械必定要费距离，省距 离的机械肯定费力，但是这个组合有可能省力，也有可能省距 离，但不是“一定”，总之是不会省功的。
物理·新课标（RJ）
第15章 多功和机械能 ┃ 回眸教材析知识 5．机械能及其转化
荡秋千时，人处于最高点时，由于人被举高而具有 重力势 能，下降过程中，高度 减小 ，重力势能减小，速度
逐渐增大，动能 增大 ，即人的重力势能向动能转化，到达最
低点，人的速度最大，动能最大，高度最小，重力势能最小， 继续向最高点上升过程中， 动 能又转化为 重力势 能，再次到 达最高点时，动能减小到零，转化为的重力势能最大。转化过 程中，若没有能量损失，机械能的总量不变，即两者之和不变， 这就是机械能守恒。
物理·新课标（RJ）
人教课标版九年级上第十五功和机械能第四节动能和势能教案
word资料可编辑试题试卷参考学习动能和势能教案（一）教学目的1．了解能量的初步概念。
2．知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3．知道什么是势能及影响势能大小的因素。
4．知道什么是机械能及机械能的单位。
（二）教具斜槽，钢球，木块，橡皮筋，压缩弹簧等。
（三）教学过程1．复习鉴于能量和功的概念有密切的联系，所以通过“怎样才算做了功”的提问，引导学生进一步理解力的作用成效、功的两要素。
当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下，沿力的方向上通过了一段距离，这个力的作用有了成效，就说这个力做了功。
word资料可编辑试题试卷参考学习出示一木块，并将其置于水平桌面上。
说明木块受重力的作用，但木块没有在重力方向上运动，所以重力对木块没有做功。
继而用手推动木块，使木块运动一段距离。
在此过程中，重力仍然没有做功，手的推力做了功。
进而强调力和在力的方向上通过的距离是功的两要素，且功的大小就等于两者的乘积。
2．引入新课出示斜槽，并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？利用学生分析的结果“钢球对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。
可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。
不同的物体做功的本领也不同。
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
3．进行新课物体具有能量的形式是多种多样的，以后我们将逐步认识各种形式的能量。
刚才的实验中钢球撞击木块能够做功，word资料可编辑试题试卷参考学习但若将钢球停靠在木块一侧（边讲边演示），这时的钢球并不能推动木块做功。
只有运动的钢球才能推动木块做功。
(1)动能：物体由于运动而能够做功，它们具有的能量叫做动能。
引导学生广泛地列举事例，说明运动的空气、水和各种物体都能够做功，而具有动能。
概括出“一切运动的物体都具有动能。
”列举事例说明：运动的物体具有的动能多少不尽相同。
如狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动。
九年级物理十五章功和机械能复习课件人教版
❖ 2某同学一口气从一楼跑到三楼，用的时间是 10秒。那么他上楼过程中，克服重力做பைடு நூலகம்的
功率最接近 （C ）
A3W B30W C300W
D3000W
例题2
❖ 一辆汽车在水平路面上匀速行驶（1）若汽车 的牵引力用F表示，速度用V表示，发动机的 功率用P表示，请你推导P F V的关系（2）若 汽车的发动机功率是90KW，汽车的速度是 30m/s，求牵引力F的大小和所受阻力f的大小
❖ 如图是人用滑轮拉物体的示意图，已知物 体的质量为600kg，所受摩擦力为其重力的 0.1倍，滑轮组的效率为75%。若人以 0.5m/s的速度匀速前进，经100s将物体拉 出求(1)人做的有用功（2）人的拉力 （3） 人拉力的功率
练习题1
❖某同学身高1.8m，体重70kg，在田 径运动会上他参加背跨式跳高比赛， 他跳过了1.8m的横杆，请问（1） 他跳高过程中克服重力做的功是多 少？（重心距地面的高度是身高的 0.6倍，g取10N/Kg）（2）若他在 月球上跳高所跳的高度与地球上一 样吗？（月球的吸引力是地球的1/6）
课堂练习2
❖ 3公式：
W有
=
❖
4滑轮组的效率
W总
Gh FS
G nF
复习机械能
❖1动能 定义 决定因素（m V）
❖2势能 （1）重力势能 定义 决定 因素（m、h）（2）弹性势能定义 及决定因素
❖3举例动能和势能的可以相互转化
例题1
❖ 1下列现象中，力对物体没有做功的是（D ）
A用力将千球掷出 B将书包背上楼 C 骑自行车匀速前进 D人提水桶在水平路面 上行走
复习功和机械能
一基本知识 1功（1）做功的两个必要因素 （2）功的公式W=FS （3）单位 焦耳（J） （4）功的原理：使用任何机械都不 省功
九年级物理 第十五章 功和机械能 第四节 动能和势能校本培训教材 人教新课标版
第十五章功和机械能第四节：动能和势能教学过程：一、边学过程——学习目标、学法指导和导学问题学习目标1．了解能量的初步概念。
2．知道什么是动能及影响动能大小的因素。
3．知道什么是势能及影响势能大小的因素。
4．知道什么是机械能及机械能的单位。
学法指导：以学生自学、生为生师为主，教师点疑为辅，边学边教边测边练。
导学问题：1、物体由于而具有的能量叫做动能。
物体动能的大小跟物体的有关,还跟它的有关。
一切的物体都具有动能。
2、具有的能叫弹性势能。
物体的越大, 它具有的弹性势能越大；具有的能叫重力势能。
物体的和越大 ,它具有的重力势能越大。
3、为机械能。
4.机械能守恒的条件是：。
5、说明以下物体具有什么形式的机械能。
(1)、空中飞行的子弹具有能。
(2)、在斜坡上行驶的自行车具有能 (3)、被拉长的橡皮筋具有能。
(4)、被葛州坝挡住的江水具有能 (5)、正在下落的雨滴；〔6〕、在空中飞行的足球6、平直的水平公路上匀速行驶的洒水车，具有能，行进过程中，这种能量〔“变大〞“变小〞“不变〞〕二、边练过程：自学效果检查、稳固练习题1.动能是指物体由于而具有的能，其大小与物体的和有关.2.势能包含势能和势能两种.物体由于被举高而具有的能叫做势能，它与物体的和有关；物体由于发生而具有的能叫做势能，它的大小与有关.3.判断以下物体是否具有动能或势能，如果有，说出能量的名称，如果没有，说明原因．①在水平地面上滚动的铅球：____________；②悬挂在室内的电灯：____________；③玩具汽车中被卷紧的发条：_____________；④弹簧：_____________；⑤在空中飞行的波音747客机：_____________；⑥静止在水平轨道上的列车：___________．⑦高速升空的火箭 . ⑧被拉弯的钢板尺 .⑨被水电站拦河坝拦住的上游水 . ⑩空中下落的皮球 .4.质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么飞得快．5.如果卡车空载和满载时都以同样的速度行驶，那么空载时具有的动能满载时具有的动能．停放在山顶上的卡车具有的重力势能该卡车下山时具有的重力势能．〔选填“大于〞、“小于〞或“等于〞〕6..关于能的概念，以下说法正确的选项是〔〕A．用线悬挂着的物体，它没有做功，它不具有机械能B．在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有机械能C．甲物体的运动速度比乙物体的大，那么甲物体的动能一定比乙物体的大D．甲物体的高度比乙物体的高度大，那么甲物体的势能一定比乙物体的大7.跳伞运发动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8.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．减小阻力三、边教过程——归纳提高、重点难点和易混易错知识解析1.一只乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升，在整个过程中，乒乓球机械能转化的情况是( ) A．势能→动能→势能。
九年级物理知识点第十五章功和机械能
九年级物理知识点第十五章机械能第一节、功1、功定义：在物理学中，把和的乘积。
2、公式：3、单位：，1J= N·m，1J的物理含义是：4、做功的两个必要因素：一，二。
5、功的原理：使用任何机械。
第二节、机械效率1、有用功（）：额外功（）总功（）：总功、有用功、额外功的关系：2、机械效率的定义：和的比值。
公式:注意：（1）W有用 W总，η1（填“<”、“>”或“=”）（2）机械效率用百分数表示3、（1）竖直滑轮组机械效率的计算：有用功：总功：机械效率：备用公式：（力的关系式），（距离的关系式）其中：F: G物: G动: n：S： h：（2）斜面机械效率的计算有用功：总功：机械效率：其中：F: G物:S： h：4.实验：探究竖直滑轮组机械效率的影响因素（1）需要哪些实验器材：（2）如何拉动弹簧测力计？（3）表格设计（4）机械效率：η= （5）影响因素：、、（6）增大机械效率的方法：、5.实验：探究斜面机械效率的影响因素（1）需要哪些实验器材：（2）如何拉动弹簧测力计？（3）表格设计（4）机械效率：η=（5）影响因素：、、（6）增大机械效率的方法：、第三节、功率1、功率的物理意义表示。
2、功率定义：。
3、公式：主单位：常用单位： 1 kw= w4、测量功率方法：（器材、步骤、表达式）第四节、动能和势能1、动能：物体由于而具有的能。
影响动能大小的因素：和2、势能：（1）重力势能：物体由于而具有的能。
影响动能大小的因素：和。
（2）弹性势能：物体由于发生而具有的能。
影响弹性势能大小的因素：（3）和统称为机械能。
第五节、机械能及其转化。
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第十五章功和机械能
第四节动能和势能
时间：年月日午第节
【预习作业】
（一）、立足基础
1.物体能够，我们就说它具有能量，简称能。
物体能做的功越多，它的就越大。
2．物体由于而具有的能叫动能。
动能的大小与和有关。
质量相同的物体，越大，做的功越多，动能越大；速度相同的物体，越大，做的功越多，动能越大
3.物体由于而具有的能叫重力势能。
重力势能大小与和有关。
质量相同的物体，越高，重力势能越大；高度相同的物体，越大，重力势能越大。
4.物体由于发生而具有的能叫弹性势能。
弹性势能大小与有关。
5.重力势能和弹性势能统称为。
6. 常用的能量单位是____，用字母____来表示。
（二）．提升能力
1.由我国科学家自行设计的“神舟七号”成功地发射并按时返回到指定地点.“神舟七号”载人舱在下落到地面附近时，由于空气阻力作用做匀速运动，则载人舱在匀速下降的过程中：它的动能____，势能____。
2. 下列物体各具有什么形式的能量：
（1）高速升空的火箭____。
（2）被拉弯的钢板尺____。
（3）被水电站拦河坝拦住的上游水____。
3.如图所示，在书柜上放有四个体积相同、形状完全一样的金属盒甲乙丙丁，其中甲和乙为铅制的，丙和丁为铝制的.则甲和乙相比，____的势能大；丙和乙相比，____的势能大.四个金属盒中，势能最小的是____。
4.骑自行车上坡前，一般要加紧蹬几下，这是为了（）
A.增大惯性
B.增大动能
C.增大势能
D.增大冲力
5.（09常德）小华总结两年来所做的物理探究实验发现
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。
甲探究摩擦力与什么因素有关乙探究动能的大小与什么因素有关如：甲实验是让木块在水平面上做运动，通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小；乙实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B 反映出来的。
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用法。
如：甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系，就要多次改变，同时保持接触面的粗糙程度不变；乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变的大小，同时控制小球的不变。
【课上练习】
（三）．冲击难点
1.（09朝阳）．人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功，如：机械手表里拧紧的发条具有___________能，可以带动小齿轮和指针转动；风具有___________能，可以推动帆船航行；打桩机举高的重锤具有__________能，可以完成打桩工作。
2.（09河南省）如图l6所示，是“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置.
（1)实验中通过观察________的大小，来判断小球动能的大小。
(2)实验中为了研究动能大小与质量的关系．需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是________________。
(3)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。
表一(钢球撞击时的速度为v=8cm／s) 表二(钢球质量为m：100g)
分析这两组数据可以得出：______对物
体的动能影响较大．依据是____________。
3.（河池市）.图17所示，甲是探究“动能的大小与什么因素有关”
的实验装置,
图17
乙 甲
实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，
碰到同一木块上．乙是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，实验中让同一小车从斜面上相同的高度
由静止滑下，在粗糙程度不同的水平面上运动.请回答
下列问题： （1）甲实验的目的是探究钢球动能的大小与 的关系；实验时，它是通过观察 ，从而判断钢球动能的大
小.
（2）进行乙实验时，每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下，其
目的是使小车在水平面运动的起始 相同；通过观察小车在粗糙程
度不同的水平面上运动 来判断小车在不同的水平面受到 的大小.从而可以推理：如果运动的物体不受力，它将 .
【课后作业】
（四）．中考精粹
1. 下列加点的物体中，具有弹性势能的是 （ ）
A ．弓开如满月
B ．箭去似流星 c ．云来云又往 D ．蜻蜓立杆头
2.（09江苏）．玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易
破碎．老师要求同学针对这一现象，提出一个问题．下面是四位同学的发言，其
中较有价值且可探究的问题是 （ ）
A ．“玻璃杯掉到水泥地上会破碎，是因为地面比较硬．”
B ．“玻璃杯从一定高处掉到水泥地上会破碎吗？”
C ．“为什么玻璃杯掉到水泥地上会破碎，而掉到沙坑里却不容易破碎呢？”
D ．“玻璃杯掉到地上是否破碎与下落高度、地面的软硬程度有什么关系？”
3.（09四川）小明为了探究动能的大小与哪些因素有关，他设计了如图甲、乙
所示的实验.
（1）让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A 处和B 处开始向下运动，
然后与放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图甲
所示。
（2）让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B 处开始向下运动，然后与
放在水平面上的纸盒相碰，纸盒在水平面上移动一段距离后静止，如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中：
（1）要探究动能与物体运动速度的关系应选用____图，选择的理由是：
_____________________。
（2）乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是_________________。
（3）选用图甲探究的是动能与 的关系，理由是：两球 相等；得出的结论是： 。
（4）选用图乙探究的是动能与 的关系，得出的结论是： 。
（5）物理研究方法有许多，如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法；本实验中运用了两种研究方法，一是 法；二是转换法，就是用纸盒移动的距离长短来表示小球动能的大小。
4、（2010咸宁）．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 转化为 ；下落过程中 能逐渐增加。
持杆助跑 撑杆起跳上升 越杆下落 图6。