| 动能和势能 |
主编：黄冈中学物理集体备课组
一、一个物体能够做功，我们就说物体具有能
思考：一个物体正在做功，它是否具有能？（具有）
一个物体没有正在做功，它是否一定不具有能？（不一定）
说明：能反映的是物体做功的本领。
1、物体能够做的功越多，具有的能越大。
2、能的单位：焦耳（J）
二、动能（Ek）：物体由于运动而具有的能。
1、一切运动的物体都具有动能。
2、探究：动能的大小与哪些因素有关
①猜想：速度、质量
②设计实验：
思考一：如何反映出物体动能的大小呢？
可通过运动物体做功的多少反映出动能的大小（转换法）
思考二：既然猜想可能与两个因素有关，当探究动能与某一个因素的关系时，应采用什么科学方法进行探究？
控制变量法
③进行实验
实验一：质量一定时，探究动能大小与速度的关系
思考：如何控制质量一定呢？如何改变速度大小呢？
结论：质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
实验二：速度一定时，探究物体动能大小与质量的关系。
思考：如何控制物体的速度相同呢？
结论：速度一定时，物体的质量越大，动能越大。
3、质量和速度都会影响物体的动能，物体的质量越大，速度越大，则动能越大。
思考：①相同速度飞行的子弹和炮弹，谁的杀伤力更强？为什么？
②可使小轿车和大卡车的动能相等，它们速度关系应怎样？
③洒水车匀速洒水时，其动能如何变化？
具有动能的物体的基本特征是“在运动”，凡是运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零．
物体的动能是由质量和速度两个因素共同决定的，因此要判断不同物体的动能大小或同一物体动能的变化，必须通过分析质量和速度两个因素来确定．在判断不同物体的动能大小时要注意：只是质量大或速度大的物体，其动能不一定大．
三、重力势能（Ep）：物体由于被举高而具有的能
1、凡是距离地面有一定高度的物体都具有动能。
2、物体重力势能的大小与物体的质量、被举的高度有关，物体的质量越大，高度越高，则重力势能越大。
物体的重力势能是由它的质量和高度两个因素共同决定的，因此要判断不同物体的重力势能大小或同一物体重力势能的变化，必须通过分析质量和高度两个因素来确定，对于不同的物体，我们也不能只根据质量大或位置高就简单地得出其重力势能大的结论．
四、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。
影响因素：物体弹性形变的大小、物体发生弹性形变的难易程度。
对于同一物体，弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。对于不同物体，若它们发生弹性形变的难易不同，即使发生相同的弹性形变，具有的弹性势能也不一定相同。
五、机械能：动能和势能的统称
例1、如图所示，让钢球从斜面上由静止滚下，打到一个小木块上，能将木块撞出一段距离．放在同一水平面上相同位置的木块，被撞得越远，表示钢球的动能越大．现用质量不同的钢球从同一高度滚下，看哪次木块被撞得远．回答以下问题：
（1）设计本实验的目的是研究__________．
（2）让不同的钢球从同一高度滚下是为了__________。
（3）此实验得出的结论是__________．
（4）下表中给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的一些数据．
质量m/kg
速度v/（m·s-1）
动能Ek/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900
分析数据可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是__________，你这样判断的依据是__________．
例2、下表是同一物体在不同地方具有的重力势能的数据，分析数据，可以探究出：
序号
地理位置
高度/m
重力势能/J
1
北京
10
9980
2
北京
20
19960
3
广州
10
9890
4
广州
20
19780
5
月球
10
1664
（1）比较序号__________数据可知，重力势能的大小与高度有关；
（2）比较序号1、3、5可得，重力势能的大小与__________有关；
（3）高度相同时，在月球上的同一物体重力势能比在地球上的重力势能__________；
（4）航天英雄杨利伟乘坐我国自行研制的“神舟5号”载人飞船在太空中绕地球飞行，杨利伟在飞船中处于失重的状态，这时他具有重力势能吗？他在飞船中飞行时的重力势能和他在地面上时的哪个小？
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