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2019-2020年九年級物理 15.4動能和勢能學(xué)案 人教新課標(biāo)版 一. 知識與技能: 1.知道什么是動能及影響動能大小的因素。 2.知道什么是勢能及影響勢能大小的因素。 3.通過探究實驗,了解動能和勢能的大小各和什么因素有關(guān),并能利用相關(guān)的原理解釋有關(guān)的現(xiàn)象. 4.會比較物體的動能和勢能的大小. 二.教學(xué)過程: 1.動能的概念及影響動能大小的因素: 能量是自然界中普遍存在的,常見的能量有風(fēng)能,太陽能,核能,電能等等,我們知道世界是由物質(zhì)組成的,那物質(zhì)是否具有能量呢? 1987年9月的一天，美國空軍的一架戰(zhàn)略轟炸機(jī)，在離地面180多米的高度正以1000千米／小時（278米／秒）左右的速度飛行時，一只重約6．8公斤的白鵜鶘鳥撞向了飛機(jī),兩臺發(fā)動機(jī)的液壓導(dǎo)管開始冒出濃煙，飛行高度隨之急劇下降。機(jī)組人員只好棄機(jī)跳傘。無知的飛鳥在相撞后當(dāng)然是粉身碎骨，而高級合金制造的飛機(jī)機(jī)體也會嚴(yán)重受損,一架價值1億美元的現(xiàn)代化飛機(jī)競毀于一只飛鳥。一只小小的飛鳥，空中何來那么大的撞擊力？原來飛鳥相對于飛機(jī)的速度有300m/s以上,具有很大的動能,撞擊后動能被飛機(jī)吸收,從而造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)受損失事.在物理學(xué)中我們把物體由于運動而且有的能,叫做動能。動能的大小和什么因素有關(guān)呢? [實驗1]: 讓小球從斜面上滾下來,可以發(fā)現(xiàn)水平面上的物體會被撞出一段距離,這說明運動的小球具有_________. (1)讓小球從斜面的不同高度上滾下來,小球到達(dá)平面時的速度是_______(填相同的或不相同的),小球在斜面上的高度越高,小球到達(dá)平面時的速度越______(填大小),小球把物體撞出的越______(填遠(yuǎn)近), 小球在斜面上的高度越低,小球到達(dá)平面時的速度越______(填大小),小球把物體撞出的越______(填遠(yuǎn)近).這說明了物體的動能和______有關(guān),具體關(guān)系是:在物體_______相同的前提下,物體的________越大,它的動能越大. (2)讓不同質(zhì)量的小球在斜面的同一高度的地方滾下來,這樣做的目的是保證小球在到達(dá)平面時的速度是_______(填相同的或不相同的).實驗中可以發(fā)現(xiàn)質(zhì)量大的小球把物體撞出的比較______(填遠(yuǎn)或近),這說明了在速度相同的前提下,物體具有的動能和物體的________有關(guān),物體的________越大,它的動能越大. 上述的實驗過程中所用的研究問題的方法叫_____________法. 小結(jié): 1. ________________________________叫動能;影響物體動能大小的因素是:__________和__________,具體關(guān)系是(1)__________________________________ (2)______________________________________ 2.勢能的概念及影響勢能大小的因素: 我們走在樹底下,不用擔(dān)心飄落的樹葉會砸了自己的腦袋,但如果樹上吊著一些石塊,我走在樹底下,心里就會很不踏實,這是什么原因?qū)е碌哪?原來物體被舉高后也具有能量,我們把這種物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能. 它的大小和什么因素有關(guān)呢? [實驗2] 如左圖所示,把小球舉到一定的高度后小球就具有__________能,讓它自由下落,可以發(fā)現(xiàn)小球落到沙土上的小方凳時,會使小方凳下陷,小方凳下陷的程度就反應(yīng)了小球所具有的重力勢能的大小. (1)讓小球從1處下落,可以發(fā)現(xiàn)小方凳陷得比較_____(填深或淺),再次讓小球從2處下落可以發(fā)現(xiàn)小方凳陷得比較_____(填深或淺)這說明了____________________會影響到物體的勢能的大小,物體被舉得越高,它所具有的_____能就越_____(填大或小) (2)在同一高度的地方,讓質(zhì)量大的小球從2處下落,質(zhì)量小的小球從3處下落,可以發(fā)現(xiàn)質(zhì)量_____(填大小)的小球撞擊方凳后,方凳陷的比較深,這說明了物體的________會影響到物體勢能的大小,物體的質(zhì)量越大,它所具有的____能就越大. 小結(jié): 1. ________________________________叫勢能;影響物體勢能大小的因素是:__________和__________,具體關(guān)系是(1)__________________________________ (2)______________________________________ 3.發(fā)生彈性形變的物體具有的能叫彈性勢能.(比如壓縮的彈簧具有彈性勢能,被彎曲的竹竿也具有彈性勢能)物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越大. 4.動能,重力勢能,彈性勢能和其它形式的能一樣,它的單位是焦耳,簡稱焦,用符號J表示,把重量為1N的物體舉高到1m的高度,它獲得的能量是1J,也就是說此時的物體具有1焦耳的重力勢能. [基礎(chǔ)知識] 1.物體由于運動而具有的能量叫______,它的大小和物體的______和_________有關(guān).一輛摩托車和一輛自行車以相同的速度在馬路上行使,_________具有的動能比較大.小小的子彈從槍口飛出后能置人死地,原因是它的飛行速度______具有的_________比較大. 2.物體由于被舉高而具有的能量叫__________,它和物體的___________和物體的________有關(guān).離開地面相同高度的實心鉛球和鋁球,如果它們的體積相同,則_______球比_______球具有的重力勢能要大. 3.被壓縮的彈簧具有__________,掛在天花板上靜止的電燈具有____________,流動的河水具有____________,拋出的石塊在空中飛行時具有_____________和_______________. 4.說出下列物體具有的能量: (1)被拉長的橡皮筋_________________ (2)在平直的鐵軌上行使的火車_____________________ (3)正在爬坡的汽車具有___________________________ (4)懸在空中不動的物體具有_______________________ (5)在軌道上運動的神舟五號飛船___________________ 5.正在空中飛行的子彈具有的( ) A.勢能為零,動能不為零. B.勢能不為零,動能為零. C.動能和勢能都為零. D.動能和勢能都不為零. 6.汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后,在水平地面上繼續(xù)運動了一段距離后才停止,在這個過程中( ) A.動能不變. B.機(jī)械能不變. C.勢能增加. D.動能減少. 7.我們走在樹底下,不用擔(dān)心飄落的樹葉會砸了自己的腦袋,但如果樹上吊著一些石塊,我走在樹底下,心里就會很不踏實,說明其中的原因. [知識拓展] 1.勻速前進(jìn)的撒水車在水平的馬路上撒水的過程中,撒水車具有的動能__________,具有的勢能____________(填變大,變小或不變). 2.勻速飛行的飛機(jī)在投彈的過程中,它具有的動能______,勢能_______(填變大,變小或不變),炸彈在下落的過程中,它的動能_________,勢能_______(填變大,變小或不變). [知識回顧] 1.密度為0.8g/cm3,體積為100cm3的木塊浸在水中時,它受到的浮力有多大?當(dāng)它靜止在水中的時候有多少的體積露出水面? 2.一木塊浸在水中有3/5的體積浸在水中,該木塊的密度有多大?