动能和势能学习目标1.了解能的初步概念,知道什么是机械能,什么是动能、势能
2.经历研究动能和势能跟那些因素有关的实验探究过程,理解动能和势能的相互转化,知道动能和势能的相互转化在日常生活中的应用
3.能用机械能的知识,特别是能的转化知识来分析、解释简单的实际问题
重难点突破例1.下列物体各具有什么形式的机械能
(1)高速升空的火箭;(2)空中飞行的飞机;(3)被拉长的弹弓橡皮条;(4)被水电站拦河坝拦住的上游水;(5)竖直到达最高点的上抛小球
【解答】(1)高速升空的火箭,速度不为零,且高度在增加,因此具有动能和势能
(2)正在空中飞行的飞机,它在运动着,具有动能;它离地面有一定的高度,又具有重力势能
(3)被拉长的弹弓橡皮条发生弹性形变,具有弹性势能
(4)被拦河坝拦住的上游水是流动的,具有功能;同时水位又被拦河坝提得较高,因此又具有重力势能
(5)小球被竖直抛到最高点时,不再运动,速度为零,因此只具有重力势能
【点评】在确定物体具有何种能量时,应按照动能、重力势能、弹性势能的定义,分析物体是否在运动,是否被举高,是否发生了弹性形变,符合哪一种能量的定义,就确定物体具有哪一种能量,并且同一物体可以同时具有一种或多种能
例2.在综合实践活动课上,王艳同学发现学校运动场地上有若干大小不等的铅球,如图12-4-1所示,于是他想利用这些器材亲自体验一下“重力势能的大小与哪些因素有关”(1)请你帮他设计应如何去做
(2)说明该实践中怎样判断物体重力势能的大小
【解答】(1)选一块平整、松软的沙地,将两个大小不同的铅球放在同一高度,让其自由落下,然后比较铅球在沙地上打击的深度:质量大的打击的深度大,说明重力势能的大小与物体质量有关;同样在平整、松软的沙地的沙地上,将两个质量相同的铅球放在不同的高度,让其竖直落下,然后比较铅球在沙地上打击的深度:高度高的打击的深度大说明重力势能的大小