第12章機械能動能與勢能101能從做功的角度描述能量，知道能量的單位。02初步認識動能、勢能的概念，并能運用其原理解釋相關的現(xiàn)象。03了解動能、勢能大小的影響因素。觀察與思考——為什么飛機那么懼怕小鳥？一、能量觀看“高空墜物”1.活動1

思考高空墜物為什么十分危險？高空拋下的物體能夠對低處的物體或人做功，造成很大的危害。2.物體

，我們就說這個物體具有能量。能量的單位是

，符號是

。3.一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量

。焦耳有對其他物體做功的能力J越大一、能量思考：你還知道生活中哪些現(xiàn)象能說明物體具有能量？流水能推動水車，說明流水具有能量風吹動風車轉動，說明風具有能量落下的重錘把地面砸陷，說明下落的重錘具有能量懸掛的吊燈也具有能量學以致用下列關于能量的說法中正確的是(

)A.做功的物體具有能量，不做功的物體沒有能量B.做功多的物體能量就多，做功少的物體能量就少C.能夠對外做功的物體具有能量，但不一定在做功D.能量多的物體所做的功一定就多C二、動能1.物體由于

而具有的能量叫作動能。

物體都具有動能。運動一切運動的2.演示實驗：研究物體的動能跟哪些因素有關二、動能現(xiàn)象分析：鋼球從高處滾下，高度越高，鋼球運動到水平面時速度越

，木塊被撞得越

。即質量相同時，鋼球的速度越大，動能越

。大遠大(1)步驟1：讓同一個鋼球分別從不同的高度由靜止開始滾下，比較鋼球運動到水平面時的速度大小，以及木塊被撞后移動的距離?，F(xiàn)象分析：速度相同時，質量越

的鋼球將木塊撞得越遠。即鋼球的速度相同時，質量越大，動能越

。大大(2)步驟2：讓質量不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下，比較哪個鋼球把木塊撞得遠。(3)結論：質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；

運動速度相同的物體，質量越大，它的動能越大。二、動能思考：如圖為高速公路交通標志牌，為什么不同車型設置不同的最高行駛速度？車型不同，車的質量往往也不同。如果車的行駛速度相同，質量大的車，動能大，行駛時危險性就大。因此，在同樣的道路上對不同車型設置不同的最高行駛速度。二、動能學以致用1.在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖所示。下列說法正確的是(

)A.實驗中研究的是木塊的動能B.此實驗運用控制變量法和轉

換法來研究問題C.鋼球在斜面上自由釋放時位置越高，到達水平面時初速度越小D.該實驗的目的是探究鋼球在水平面上的動能大小與質量的關系B解析實驗中，同一個鋼球，控制了質量相同，從不同高度滾下，使鋼球到達水平面時的速度不同，實驗目的是探究鋼球的動能與速度的關系，故A、D錯誤；實驗中，控制鋼球質量不變，僅改變鋼球到達水平面的速度，應用了控制變量法，通過木塊被撞移動的距離，來判斷鋼球撞擊木塊的動能大小，應用了轉換法，故B正確；鋼球在斜面上自由釋放時位置越高，到達水平面的初速度越大，故C錯誤。學以致用2.如圖所示，明明在進行彈硬幣的小游戲。彈出的硬幣由于具有

繼續(xù)運動。向上彈起的硬幣在上升過程中動能越來越

。(忽略空氣阻力)

慣性小學以致用三、勢能——重力勢能1.重力勢能(1)受到重力的物體被舉高而具有的能量叫作

。重力勢能(2)演示實驗：重力勢能的大小與哪些因素有關如圖所示，用不同質量的鐵塊從不同高度落下，撞擊小桌桌面，桌腿陷入細沙的深度有怎樣的不同呢？實驗現(xiàn)象：鐵塊的質量相等時，高度大的鐵塊把小桌砸入細沙中的深度

；鐵塊的高度相等時，質量大的鐵塊下落后把小桌砸入細沙中的深度

。大大三、勢能——重力勢能(3)重力勢能的大小與物體的

和

有關，物體的

越大，____越高，它具有的重力勢能越大。位置質量質量位置三、勢能——重力勢能三、勢能——重力勢能思考：我國的烏東德水電站的攔河拱壩高270m。水電站滿負荷發(fā)電時，一天的發(fā)電量就可以滿足30萬人1年的生活用電。我國葛洲壩水電站的攔河壩高70m。有人說前者水的重力勢能比后者的大，能夠這樣簡單地得出結論嗎？為什么？答案不能；影響重力勢能的因素有物體的質量和位置，雖然烏東德水電站的攔河拱壩比葛洲壩水電站的攔河壩高，但水的質量未知，所以不能簡單地說前者的重力勢能比后者的大。三、勢能——彈性勢能2.彈性勢能(1)有彈性的物體，在被外力改變形狀時會產(chǎn)生一個彈力來對抗這種改變，這種形狀的改變是一種彈性形變。物體由于發(fā)生

而具有的能量叫作彈性勢能。(2)物體的

越大，它具有的彈性勢能就越大。(3)重力勢能和彈性勢能是常見的兩種勢能。彈性形變彈性形變學以致用1.高空拋物被稱為“懸在城市上方的痛”，這是因為高處的物體具有較大的(

)A.彈性勢能B.重力勢能C.動能D.速度B2.(2024·三明期末)下列物體具有彈性勢能的是(

)A.空中飛行的飛機B.從桔子樹上掉落的桔子C.被拉長的橡皮筋D.懸掛在天花板上的吊燈C學以致用學以致用3.(2024·合肥巢湖市模擬)小球從桌面滾落后的運動軌跡如圖中虛線所示。B點的重力勢能

(選填“大于”“小于”或“等于”)C點的重力勢能。

大于解析重力勢能與質量、高度有關，小球質量一定，B點的高度大于C點的高度，故B點的重力勢能大于C點的重力勢能。1.(2024·河源紫金縣期末)下列物體具有動能的是(

)A.被拉長的彈簧B.懸停在天花板上的吊扇C.空中飛行的炮彈D.靜止在草坪上的足球C2.如圖所示是高速公路的交通標志牌，下列說法錯誤的是(

)A.對機動車設定限制速度，可以限制它的動能B.速度相同時，機動車的質量越大，動能越大C.當圖中三種車輛都以最高限速行駛，小汽車

的動能最大D.對機動車限定最高行駛速度，是因為質量相

同時，速度越大動能越大C解析物體的動能與物體的質量和速度有關，同一輛汽車的質量不變，速度越大，其動能越大，所以對機動車設定限制速度，可以限制它的動能，故A、D正確；速度相同時，機動車的質量越大，動能越大，故B正確；圖中三種車輛質量的具體大小關系不確定，所以動能大小不確定，故C錯誤。3.(2024·菏澤曹縣期末)如圖所示，貨架上放著甲、乙、丙、丁四個體積相同的實心球，其中甲和乙為鐵球，丙和丁為銅球(已知ρ銅>ρ鐵)。則四個球中勢能最大的是(

)A.甲球 B.丙球C.丁球 D.無法比較D解析甲、乙、丙、丁四個體積相同的實心球，甲和乙為鐵球，則甲、乙的質量相同；丙和丁為銅球，則丙、丁的質量相同。因銅比鐵的密度大，所以相同體積時，銅球的質量大于鐵球的質量，即丙、丁兩銅球的質量大于甲、乙兩鐵球。甲、乙的質量相同，圖中甲比乙的位置高，則甲的重力勢能比乙大；丙球和丁球的質量相同，丙球高度高，丙的重力勢能比丁大；乙的質量小于丙的質量，高度相同，故丙球重力勢能比乙大，對比甲、丙兩球，甲的質量小于丙的質量，但是甲的高度大于丙的高度，故無法判斷甲、丙誰的重力勢能大，故D正確。4.(2024·臨沂二模)如圖所示，忽略空氣阻力和摩擦，在光滑的水平臺面上，一輕彈簧左端固定，右端連接一金屬小球，O點是彈簧保持原長時小球的位置。開始時通過小球壓縮彈簧到A位置(已知AO=OB)，釋放小球，研究小球在水平方向上的受力和運動情況，下列說法正確的是(

)A.小球在B點時，速度為0，處于平衡狀態(tài)B.小球在O點時，速度最大，慣性最大C.彈簧和小球來回振動，聽不到振動聲，因此不產(chǎn)生聲音D.小球在A點和B點時，彈簧儲存的彈性勢能一樣大D解析小球在B點時，速度為0，但受到彈簧向左的拉力，受力不平衡，不處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；慣性大小只與質量有關，與速度無關，故B錯誤；人耳聽覺頻率范圍是20~20000Hz，彈簧和小球來回振動，振動發(fā)聲，但由于振動頻率不在人耳的聽覺頻率范圍而聽不到，故C錯誤；在光滑的水平臺面上，忽略空氣阻力和摩擦力，小球在A點和B點速度均為0，由AO=OB知，小球在A點和B點時，彈簧的彈性形變相同，因此彈簧儲存的彈性勢能一樣大，故D正確。5.(2024·晉城陵川縣月考)在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖所示。請回答下列問題。(1)該實驗從同一高度由靜止釋放鐵球的目的是______________________

；該實驗的目的是研究鐵球的動能大小與

(選填“質量”或“速度”)的關系；