一、机械能一、机械能第十章　机械能、内能及其转化


导学设计导学设计一、机械能学点1　能量与做功的关系观察如下图画，回答下列问题：


问题1：风吹动帆船在海面上航行，风对帆船做了功，说明风具有________ ；摆放整齐的瓶子被保龄球推向坑道，说明滚动的保龄球也具有________ 。一、机械能问题2：一个物体能够对外________ ，我们就说该物体具有_______ ，简称_______。物体能够做的功越多，具有的____就越大。能量能量做功能量能能


一、机械能问题1：奔跑的骏马、行驶的汽车、踢飞的足球，它们的共同特点是都在________ ，我们把物体由于________具有的能叫作动能。学点2　动能及影响因素运动运动(1)观察如图S10－1－2所示，回答下列问题： 图S10－1－2


一、机械能(2)课间活动时，当你和速度相同的胖、瘦两个同学分别相撞，你的感觉相同吗？或和质量相近，但速度不同的两个同学相撞，你的感觉相同吗？物体的动能与什么因素有关呢？利用身边的器材，做如下几组实验：实验1：如图S10－1－3甲所示 ，让质量相同的小球A和B从不同高度滚下，比较它们的速度大小。


一、机械能问题2：如图甲所示，质量相同的小球从不同高度自由滚下后，在水平面上的速度不同，小球在斜面上位置越高，获得的速度________ ；如图乙所示，不同质量的小球从相同的高度滚下，在水平面上的速度________ 。越大相同实验2：如图乙所示，让质量不同的小球E和F从相同高度滚下，比较它们速度的大小。图S10－1－3


一、机械能问题3：由此可知，小球到达水平面上的速度与其在斜面上的高度________ ，和其质量_______ (两空均选填“无关”或“有关”)。我们让小球从斜面上不同的高度滚下是为了获得______________。有关无关不同的速度


一、机械能实验3：如图S10－1－4甲所示 ，让质量相同的小球C和D从不同高度滚下，比较小球对纸盒做功的多少。实验4：如图丁所示，让质量不同的小球从相同高度滚下，比较小球对纸盒做功的多少。图S10－1－4


一、机械能问题4：如图丙所示，质量相同的小球，从不同的高度滚下后，速度较大的小球推动纸盒移动的距离较远，说明物体的动能与________有关。速度问题5：如图丁所示，质量不同的小球从相同的高度滚下，质量较大的小球推动纸盒移动的距离较远，说明物体的动能与________有关。质量


一、机械能问题6：我们在探究小球的速度对动能的影响时，掌握小球的质量不变；在探究质量对动能的影响时，掌握小球的速度不变，即在探究一个变量对实验的影响时，掌握其他的量不变，这种方法叫作____________ ；小球的动能大小不易观察，可以通过小球推动纸盒移动距离的大小来表示它的动能大小，这种方法叫作_________。掌握变量法转换法


一、机械能学点3　重力势能及影响因素问题1：夯式打桩机举高的重锤、高层的花盆、高空的飞机，它们离地面都有肯定的________ ，我们把受到重力的物体被________后具有的能叫作重力势能。高度举高(1)观察如图S10－1－5所示图片 ，回答下列问题：图S10－1－5


程度来比较重力势能的大小，其中mA＝mB＞mC，三
次实验结果如图S10－1－6所示 。图S10－1－6
一、机械能(2)为了探究重力势能大小与哪些因素有关，小明找到A、B、C三个体积相同的小球。让小球从高处自由落下，通过观察小球砸入沙坑的深浅


中两小球________相同，_______不同，高度较____的小球砸入沙坑较深些，说明重力势能的大小与_______有关。质量高度大高度问题3: 图甲和图丙
中两小球所处________相同， ________不同，质量较________的小球砸入沙坑较深些，说明重力势能的大小与________有关。问题4：
类比探究影响动能大小的因素的实验，本次实验也用到了多种
讨论物理问题的方法，请你任意指出其中一种方法： ________________________ 。高度质量大质量掌握变量法(或转换法)
一、机械能问题2：图甲和图乙


弹性势能及影响因素问题1：
拉开的弓、压缩的弹簧、挤压的网球拍，它们的共同特点是____________ ，我们把具有
弹性的物体发生_________后具有的能叫作
了形变形变(1)观察如图S10－1－7所示图片 ，回答下列问题：图S10－1－7
弹性势能。发生
一、机械能学点4　


红看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远。小
红猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变量有关。为验
证其猜想是否正确，她设计了如图S10－1－8所示的实验： 图S10－1－4
一、机械能(2)小


将小球置于弹簧的右端，将同一个弹簧每次压缩不同的长
度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度)，松开后小球弹开钻入同一位置的相同纸盒，
并留在其中，分析比较纸盒____________________，从
而比较同一弹簧在不同弹性形变时弹性
势能的大小。被推动距离的远近问题2：
弹簧被压缩的程度越大，即弹簧的 ____________越大，纸盒被推动得越远，说明同一物体的
变量弹性形
弹性势能和__________________有关。形
变程度
一、机械能实　验：


守恒问题1：物体的动能和势能
之间是可以转化的，如图S10－1－9所示是小
刚同学做的单摆实验，小球从B点上升到C点的过
程中，它的速度_______，高度_______，所以动能_______，重力势能________，________转化为___________；小球从C点下落到B点的过
程中，它的速度________，高度________，动能_________，重力势能_________， ____________转化为_________。变小增加削减增加动能重力势能变大削减增加削减重力势能动能图S10－1－9
一、机械能学点5　动能和势能的转化　机械能


情况下守恒？物体的动能和势能
统称为____________ ，它们之间是可以转化的，在_____________________的过
程中，机械能是守恒的。如图S10－1－10所示 ，一个小球由
有动能和势能相互转化65J图S10－1－4
静止从光滑曲面的顶端
自由滑下，忽视空气阻力，若它在顶端的重力势能为65 J，
则滑到底端的动能是______。 机械能只
一、机械能问题2：机械能在什么


用示例一、机械能C类型
用示例应
一 对动能、弹性势能、重力势能概念的理解
中，既有动能又有势能的是( )A．
在平地上滚动的足球B．
被运动员举着不动的杠铃C．
在空中飞行的小鸟D．
被压扁的皮球应
例1 下列物体


没有被举高，不具有重力势能。被运动员举着不动的
杠铃，有质量，有高度，具有重力势能；杠铃没有运动，不具有动能。在空
中飞行的小鸟，有质量，有速度，又在高空，既具有动能
又具有重力势能。被压扁的皮球，发生了弹性形变，具有弹性
势能。
一、机械能[解析] 在平地上滚动的足球，有质量，有速度，具有动能；足球在平地上，


指导]理解动能、弹性势能和重力势能一
切运动的物体都具有动能，一切发生弹性形变的物体都具有弹性
势能，一切具有高度的物体都具有重力势能。动能的关键是“动”，
弹性势能的关键是有“弹性形变”，重力势能的关键是物体在“高处”能下落。
没有发生弹性形变的弹簧、橡皮筋等弹性物体不具有
弹性势能。动能、弹性势能、重力势能是机械能的三种
形式，一个物体可以同时具有多种形式的能量。
一、机械能[方法


影响动能大小的因素
在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图10－1－2a、b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由
静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，
使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置。类型二
一、机械能例2 2017·宿迁改编


动距离的远近a、c增
中通过__________________反映小球动能的大小。(2)比较__________两图的实验，可以探究小球的动能与速度的关系。(3)比较a、b两图的实验，可以得到小球的动能
大图1
随质量的增大而__________。木块滑
0－1－2
一、机械能(1)实验


中通过比较木块滑动的距离远近来反映小球动能的大小。(2)探究小球的动能与速度的关系，
应掌握质量相同，速度不同，
应使质量相同的小球从不同的高度滚下，故选a、c两图。(3)比较a、b两图的实验，质量不同的小球从相同高度滚下，质量大的小球推动
木块运动的距离远，故结论为：小球的动能随质量的
增大而增大。
一、机械能[解析] (1)实验


拨]动能的大小不能直接测量，在实验中采纳转换法(本题
中利用小球推动木块运动距离的远近反映小球动能的大小)比较；动能的大小与物体的质量、速度有关，在实验探究时
采纳掌握变量法(在质量相同的
条件下，探究动能与物体运动速度的关系；在运动速度相同的
条件下，探究动能与物体质量的关系)。
一、机械能[实验点


三 影响势能大小的因素图1
带有
四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图10－1－3所示的实验。类型
0－1－3
一、机械能例3 为探究“重力势能的大小与什么因素有关”，小明利用


桌陷入沙中的深浅甲乙高度相同时，重力势能的大小与质量的关系
中通过观察___________________来推断物体重力势能的大小。(2)要
探究重力势能大小与高度的关系，应选择图_________和图_________进
行分析比较。(3)图乙和图丙探究的问题是_______________________________________________________。[全品
导学号：62512003]小方
一、�