资源描述
第十三章 .
13.1怎样才叫”做功”
教学目标:
1.知识与技能
●理解做功的两个必要因素.
●知道什么情况下物体做了功,什么情况下物体没有做功.
●掌握功的公式和单位,并会用功的公式进行简单的计算.
2.过程与方法
●培养学生的观察能力.
●初步分析问题和解决问题的能力.
3.情感、态度与价值观目标
通过实践操作,使同学们养成实事求是的科学态度,热爱科学的情感.
教学重难点:
重点：运用功的公式进行计算.
难点：判断物体是否做功.
教学器材:弹簧测力计,长木板,铁块,小车,细绳.
教学课时：1时
教学过程:
1.诊断补偿:(1)什么是力 力的三要素是什么
(2)什么是重力 重力的方向如何
2.导入新课:
教师演示用弹簧测力计在水平桌面上用相同的力分别拉铁块和小车,让学生观察实验现象,通过两次用力铁块静止不动而小车运动,启发学生思考:这两次用力的成效是否一样 由此导入本节内容.
3.探究释疑,交流合作:
学生阅读本节课本第一,二自然段,参看课本插图,提问并由学生回答下列问题:
力学里所说的“功”,它的含义是什么，学生回答:当一个力作用在物体上,物体在这个里的作用下通过了一段距离,力学里就说这个物体做了功.
分析课本插图做功的实例:货物,铁塔,火箭和原木在什么力作用下沿什么方向移动了一段距离 (重点让学生知道力的方向)什么力对物体做了功
引导学生逐个分析图例:货物在什么力的作用下,向什么方向通过了一段距离 这个力的方向是怎样的 铁塔,火箭又是如何 引导学生分析得出:货物,铁塔,火箭在竖直向上力的作用下,向上通过了一段距离.叉车,直升飞机,燃烧气体分别对货物,铁塔,火箭做了功.原木在水平拉力作用下,沿水平方向前进了一段距离,马的拉力对原木做了功.
根据对图例的引导分析:让学生思考力学里的功包括哪两个必要因素
(3) 教师小结并板书:
力学里的功包括两个必要的因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离.着重指出:“两个”必要因素的含义是缺一不可.只有作用在物体上的力,而物体没有在力的方向上通过距离,即如果物体仍然静止不动,这个力就没有对物体做功.结合课本图15-2,分析两个小朋友做功等于零的道理.如果物体靠惯性运动,虽然在水平方向上通过了距离,但并没有水平方向上的力作用于它,所以没有什么力做功.结合"在极光滑的水平冰面上滑动的冰球"一例,说明没有什么力对冰球做功.
(4) 通过学习我们知道了做功的两个必要因素,即力与距离,功的大小与力与距离有关,功的大小如何计算 教师提出问题:在拉力F作用下,通过的距离为S;在拉力不变的情况下,通过的距离为2S;请同学比较这两次做功的大小.通过相同的距离S,一次拉力为F,一次为2F,比较这两次做功的大小.通过分析比较,让同学们懂得用力越大,在力的方向上通过的距离越多,做功越多.功的大小与作用在物体上的力成正比,跟物体在力的方向上通过的距离成正比.
总结板书功的计算公式和单位:
功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积.用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式可写成:W=Fs 功的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),距离的单位是米(m),功的单位是牛顿·米,它还有一个专用的单位名称叫焦耳,简称焦(J).让学生课后了解科学家焦耳对物理学做出的巨大贡献.1焦=1牛顿·米.
教师强调:在运用公式进行计算时,要注意单位的统一,距离的单位一定要用米.其次要让学生知道,做功的的多少只与作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离有关,与物体是否做匀速直线运动无关.再次,让学生知道1焦的物理意义,知道1焦的大小.
教师提问:此题中木箱受到几个力的作用，哪个力做了功，对什么物体做了功，重力做了功没有，为什么，学生回答,教师总结.
知能训练:(1)小张提着一桶80N的水上坡,已知坡的长度为20m,高度为4m,小张做了多少功 (2)小王提着同样重的水,沿水平方向前进了20m,小王做了多少功 (3)小李提着80N的水桶,原地不动,停了5min,小李做了多少功 (4)讨论本课课后想想议议中的问题
课堂小结:教师总结本节课的主要内容,重点强调在力的方向上通过了距离才算是做功,功的计算公式及单位.
布置作业:本节课后的练习
小 结：
本节主要内容：
1、功的概念
2、做功的必要因素. [
3、什么情况下物体做了功,什么情况下物体没有做功.
4、功的计算方法.
13．2怎样比较做功的快慢
教学目标
1.知识与技能
理解功率的概念。
2.过程与方法
通过观察和实验了解功率的物理意义。
3.情感、态度与价值观
具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。
教学过程：
一、复习提问
⑴力学里的功包括两个必要的因素是什么？计算功的公式和国际单位制中功的单位是什么？
⑵在建筑工地上要把1000块大理石板送到20米高处，已知每块大理石板重50牛，用起重机可以在2分钟内将大理石板一次全部送到20米高处。如果用一个工人来背，把这些大理石板送到20米高处所用的时间是20小时，试求用这两种方法，把大理石板全部运送到20米高处，起重机和工人各做了多少功？
解答：起重机吊送大理石板所做的功
W1＝F1•s＝G•h＝50×1000牛×20米＝1.0×106焦，
工人背运大理石板所做的功
W2＝F2•s＝G•h＝50×1000牛×20米＝1.0×106焦。
二、进行新课
㈠引入
把1000块大理石板送到20米高处，起重机和工人做的功是相等的。但是，在做相等的功时，起重机比工人做功快。做功不但有个多少的问题，还有一个快慢的问题。在物理学里用功率这个物理量来描述物体做功的快慢。
板书：功率[
1.功率是表示物体做功快慢的物理量
㈡功率的定义、公式和单位
提问：如果起重机和工人做的功不同，做功用的时间也不同，如何比较它们做功的快慢？比较它们的功率大小呢？
启发学生回答，教师总结。
我们已经学过，速度是表示物体运动快慢的物理量。我们用单位时间里运动物体通过的路程表示运动的快慢，与此类似，做功的快慢是用单位时间里完成的功来表示的。
板书：2.单位时间里完成的功，叫做功率
提问：如果起重机在2分钟里完成l.0×106焦的功，它的功率如何计算？要求学生答出：
教师给出功率公式和单位，边讲边板书：
4.单位：瓦特（国际单位制）
1瓦特＝1焦/秒，1千瓦＝1000瓦特。
参阅课本，对功率的单位形成具体观念。
㈢功率是机器的主要技术性能之一，简要说明选购机器考虑它的功率时要从实际出发。
㈣例题：课本例题。教师要把此题分解为几个问题逐个提出，由一名学生板演，其他学生自己演算，要求解题规范化。
学生解答完以后教师讲评。
三、课堂小结[
《功率》(达标练习)
教学目的：通过日常生活中的实例和生产中的实际，在讨论中使学生能理解功率的概念。
学会使用功率的基本公式，一解答简单的物理习题。
教学方法：讨论法。
教学内容
引言：在日常生活中和在生产实际中，不仅要考虑机械效率，还有一个重要的概念，对于生产设计和使用机械做功时必需要考虑的一个物理量。
我们要通过几个典型问题的讨论，理解它，认识它的重要性。
【例1】 建筑工地上需要将1000块砖送到15米高的楼上。
方法如下：
1．人用筐将砖运送到楼上。2．人用滑轮将砖运送到楼上。3．使用起重机将砖运送到楼上。
提问：以上三种方法，除了机械效率不同外还有什么不同。（待学生思考不必要求立即回答）。 【例2】 一个人用通常的步伐走上三楼，或以快速地跑到三楼上。
提问：两种方法所做的功的情况有何不同。（要求同上题，先认真去思考，不必急于作答。） 【例3】 有一个重型的机器，需要推至距100米远的厂房内。
方法有三： 1．工人们用推力推到厂房内。 2．工人们用车推到厂房内。 3．用马车拉到厂房内。
提问：三种方法完成此功有何不同。
对比上述三例，当人们完成一定的功时，存在着一个具体的实际问题是什么？
启发同学得出答案： 物体做功有快、有慢。
在例1中起重机做功快。 例2中人跑到三楼做功快。 例3中用马车做功快。
物理学里用功率来表示物体做功的快慢，板书：因此，单位时间里完成的功，叫做功率。
根据定义可得出：
板书：各物理量的国际单位，写在公式中。
1瓦特＝1焦耳/秒，1千瓦＝1000瓦，1兆瓦＝106瓦特。
指出：功率是机器的主要技术性能之一。
功率小，做功慢，耗能少。 功率大，做功快，耗能多。
【例题】 高出水面30米处有一个容积是50米3的蓄水池，要用一台离心式水泵抽水给蓄水池，1小时能把水池充满即可，这台水泵的功率至少是多少千瓦？
已知：h＝30米，V＝50米3，
t＝1小时＝3600秒，
求：P
解：分析，根据已知条件
m＝ρV。
m＝1×103千克/米3×50米3＝5×104千克
所以G＝5×105牛顿。
W＝Gh ＝5×105牛顿×30米＝15×106焦耳。
答：这台水泵的功率至少是4.2千瓦。
指出：根据已知条件和所求的物理量的基本公式，知道水泵是克服水重而做功，故在题内首先根据水的质量求出水重，这样再代入功率的基本公式中求功率。
为什么题目最后所求的是“功率至少是”多少千瓦？为什么不求等于多少或者求最大是多少千瓦。
这是因为在实际中水泵有轴功率和配套功率的区别，轴功率是指单独水泵本身所能完成的功率，如果按题内所求功率，只能满足轴功率，那么水泵是无法工作的，因为水泵必须同其它机器配合使用才能工作，所以配套功率是要大于轴功率的，这是否是功率越大越好呢？不是的，因为功率越大，必定耗电或耗油多，是不符合经济效益的。
作业习题1、2、3。
【习题演练】
1．物体在_________叫功率，它是反应物体_____的物理量，国际单位制中的单位是_____。某机器的功率为5 W，其物理意义是_________。
2．两台机器的功率之比为3∶2，它们做同样的功所需要的时间之比为______；在相同的时间里，做功之比为______。
3．举重运动员在3 s内把1500 N的杠铃举高到1.8 m，他对杠铃做了_____J的功，功率是_____W，若举在空中停了3 s，则这个过程做了_____J的功，功率是_____W。
4．如图1所示，重为100 N的物体在F的作用下以12 m/s的速度在水平地面上做匀速直线运动，此时，弹簧秤的示数为4 N，则拉力F=_____，功率是_____W。
图1
5．质量为40 kg的物体，在光滑的水平面上做匀速直线运动，在5 s内通过的距离为10 m，那么外力对物体做的功为_____J，功率是_____W。
6．甲、乙两人各把200块砖从一楼搬到四楼，甲、乙需要的时间之比为2∶3，则甲、乙两人对砖做的功之比W甲∶W乙=_____，功率之比P甲∶P乙=_____。
7．关于功率的概念正确的说法是[ ]
A.功率越大，越省力B.功率越大，表示做功越快C.功率越大，做功越多D.功率越大，表示做功所用的时间越短 8．下面说法中正确的是[ ]
A.功率跟时间成正比，所以只要时间短，功率就大
B.从P=可知，功率的大小跟功成正比，所以只要做的功多，功率就大
C.功率大的机械比功率小的机械做的功多D.甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率就比乙的功率大
9．甲、乙两台机器的功率之比为4∶3，它们工作时间之比为1∶3，它们所做的功之比W甲∶W乙为[ ]
A.2∶9 B.2∶1 C.4∶9 D.3∶2
10．甲、乙两物体质量相等，用外力使甲物体以速度v1匀速上升6 m，外力做功W1，功率为P1，用外力使乙物体以速度v2匀速上升6 m，外力做功W2，功率为P2，已知v1＜v2，则[ ]
A.W1=W2 P1=P2 B.W1＜W2 P1=P2
C.W1=W2 P1＜P2 D.W1＜W2 P1＜P2
11．如图2所示，在绳子自由端用20 N的拉力把重为80 N的物体
匀速提高8 m时，拉力所做的功是多少？若重物匀速上升的速度是2 m/s，
则拉力的功率是多少？
图2
12．一辆汽车装满货物共重4.9×104 N，在平直公路上匀速行驶，在10 min内前进了6 km，这时发动机的功率为6.615×104 W，求：
（1）这段时间内汽车的牵引力做了多少功？
（2）汽车所受重力做了多少功？（3）汽车所受的阻力是多少？
13．甲、乙、丙三位同学分别将铁块匀速竖直向上提升
所得实验数据如下表
同学
铁块重力G/N
升高高度h/m
时间t/s
甲
2
1.5
2
乙
4
1
4
丙
5
0.5
5
(1)根据上表可知，做功最多的是_____同学，做功最快的是_____同学。
(2)为了表示做功的快慢，他们在表中增加了最后一列（空栏）项目，这个项目的含义是______，为此物理学中引入一个物理量叫_______。
参考答案：1．单位时间内完成的功 做功快慢 W 机器在1 s内做了5 J的功
2．2∶3，3∶2 3．2700，900，0，0 4．2 N，48
5．0，0 6．1∶1，3∶2 7．B 8．D 9．C 10．C
11．640 J，160 W 12．3.969×107 J，0，6.615×103 N
13．（1）乙，甲 （2）物体在单位时间内完成的功，功率
13．3如何提高机械效率
【学习目标】
1．了解有用功、额外功、总功的概念； 2．理解机械效率的公式，会做简单的计算；
3．探究测定几种简单机械的机械效率，能测定某种简单机械的机械效率，形成研究问题的方法；
4．通过实验探究，养成与同学合作交流的意识以及创新意识．
【基础知识精讲】
在日常生活中，会出现很多对物体做功的情况，虽然达到了相同的目的，但做功的过程有时是不相同的．其实不仅是采用的形式不同，里面还有很多东西是有差别的，学过了今天的知识，你就会明白了．
1．有用功、额外功和总功
（1）定义
从字面上理解，“有用功”“额外功”“总功”的意思分别是：有用的功，额外的功和总共做的功，是这样吗？我们举个例子来分析一下．
如果让你把重100 N的砂子运上三楼，你会想到哪些方法？
如图所示，你可以采取图中甲、乙、丙所表现的三种方法．
甲 乙 丙
甲是将砂子装入桶中，由人提桶上三楼，达到运送目的．在此过程中，你做了哪些功？有对砂子做的功、有对桶做的功和对你自己做的功．
乙是将砂子装入桶中，在三楼安装一个动滑轮，人站在三楼上，用动滑轮将装砂的桶提上三楼．在这个方法中，你做了哪些功？有对砂子做的功、有对桶做的功和对动滑轮做的功．
丙中是将砂子放入袋子中，同样用动滑轮将袋子提到三楼．在这种方法中，你做了哪些功？有对砂子做的功，有对袋子做的功和对动滑轮做的功．
分析完了，我们将甲、乙、丙三种方法做的功进行比较：
甲：W砂、W桶、W人 乙：W砂、W桶、W动 丙：W砂、W袋、W动
在上表中不难看出，三种方法中都对砂子做了功，而且也只有这一项功是三种方法都做了的，其实这也是我们所需要完成的任务．这样做的功叫有用功．除W砂之外，每种方法中还有W桶、W人、W动、W袋，但每种都不完全相同，这与我们采用的方法有关系，这些都是为完成目的不得不额外做的功．说到这里，你可能有疑问：能不能不出现这些额外做的功？那么，你能想出不用额外做功，直接将砂子“弄”上三楼的方法吗？没有吧，这样的方法是不存在的，或者说不论用什么方法达到目的，都会不得不额外做些．我们将这些额外负担所不得不做的功叫额外功．
每做一次功时，有用功与额外功之和就是总功．
根据上述定义，我们将图的甲、乙、丙三种方法中做的功分列成：
甲：W有用=W砂 W额外=W桶+W人 W总=W砂+W桶+W人
乙：W有用=W砂 W额外=W桶+W动 W总=W砂+W桶+W动[
丙：W有用=W砂 W额外=W袋+W动 W总=W砂+W袋+W动
再来看个例子：起重机如果由电动机带动，总功在数量上就等于实际消耗的能，有用功只是起重机将物体抬高时所做的功，而那些克服摩擦所消耗的能就属于额外功了．
你能再举出一个例子，说明哪些是有用功，哪些是额外功吗？自己试一试．
（2）三者的关系
由上述定义，我们可以看出有用功、额外功和总功三者的关系为：W总=W有用+W额外
即总功等于有用功和额外功之和．而额外功是不得不做的功．因此，下列关系也总是成立：W总＞W有用
这两个关系是纯粹的数学关系，很好理解．
2．机械效率
在实际做功的过程中，虽然不得不做一些额外功，但我们总是希望额外功能小一些，可以减小不必要的能量的损耗．这样一来，有用功在总功中占的比例就会大些．为了表示这个比例，物理学中引入了机械效率这个物理量．
（1）定义和定义式
机械效率被定义为：有用功与总功的比值，用希腊字母“η”表示．
根据定义写出公式：η=
（2）说明
关于机械效率，在此我要做两点说明：
一是在实际计算中，机械效率通常被表示为一个百分数；
二是由于W总＞W有用，所以＜1，因此机械效率必然小于100%．如果有人告诉你某机器：η大于1或大于100%，那肯定是错误的．
（3）简单计算
将功的计算公式与机械效率的计算关系相结合，我们来做一个例题：
例：起重机把质量为0.6 t的重物提升了3 m，而它的电动机所做的功是3.4×104 J，起重机的机械效率是多少？
解：起重机提升重物所做的功为有用功，因此：
W有用=Fh=( )=mgh
=0.6×( ) kg×( )×3 m =1.8×104 J
W总=3.4×104 J
所以η=( )= =( )
计算时要注意结果为百分数．
（4）斜面的机械效率
在这里，我们来探究一下斜面的机械效率．
在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素．例如，把物体拉上斜面时，就要克服物体与斜面之间的摩擦力而做额外功，这里我们要研究的是：光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时，斜面的机械效率是否相同．
如图所示，找一条长木板，一端垫高，成为一个斜面．我们的目的是把物体抬到高度为h的位置．因此，我们无论采
用什么方法，都要达到这个目的，所
以我们所做的有用功就是相当于直接
把重力为G的物体抬高h时所做的功，
所以W有用=Gh．
为了省力，我们往往不把重物竖直提升，而是采用一些省力的机械，斜面就是省力机械，因此，我们把重物放在斜面上，用力F将它拉到斜面顶部，如果斜面长为s，那么在此过程中做的总功为W总=Fs．
由此分析可见，在实验过程中知道了G、h、F、s的大小，才能计算出W有用和W总，才能计算出机械效率．
把小车放在斜面上，用弹簧秤拉着小车在斜面上匀速上升，注意要让小车保持匀速直线运动，读出这时拉力F的大小，当小车达到高度h时停止，用刻度尺测出小车移动的距离s和小车被抬高的高度h，用弹簧秤测出小车的重力G，记录到下面的表格中．改变木板的倾斜程度，再测量两次斜面的机械效率．
斜面的倾斜度
小车重量
G(N)
斜面高度
h(m)
沿斜面拉力(F)
斜面长(m)
有用功W有(J)
总功W总
(J)
机械效率η
在进行探究实验之前，你猜想一下：斜面能省力多少与斜面的倾斜程度有什么关系？斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系？完成探究后再看，你当初的猜想是否正确．
【学习方法指导】
求机械效率的方法
求简单机械的机械效率是日常生活、生产中常遇到的问题．先来看两道例题：
例1：一斜面长5 m，高2 m，用500 N的力沿斜面将重为1000 N的物体推上去，求它的机械效率．
解：在此过程中总功为推力做的功：
W总=F·s=500 N×5 m=2500 J
有用功为将物体抬到斜面顶部的功：
W有用=F′·s′=Gh=1000 N×2 m=2000 J
则机械效率为：
η===80%
例2：如图滑轮组，被提起的是质量200 g的物体，对绳子自由端的实际拉力是0.8 N，当物体升高0.2 m时，求滑轮组的机械效率．
解：有用功为
W有用=F′·s′=G·h=mgh
=0.2 kg×10 N/kg×0.2 m
=0.4 J
动滑轮由3股绳子承担，所以
s=nh=3×0.2 m=0.6 m
则总功为
W总=Fs=0.8 N×0.6 m=0.48 J
η===83.3%
在这两道例题中，我们不难看出，当机械用于提高物体时，有用功为不用机械而直接将物体匀速提高做的功，即有用功为W有用=Gh，而总功为拉力大小与物体在拉力方向移动的距离，即W总=Fs．
在滑轮组的机械效率中，s=nh（n为共同承担动滑轮的绳子股数），但由于考虑摩擦和滑轮的重力，F≠，这一点你应该注意．
通过上述分析，我们可以得出计算简单机械的机械效率公式为η= =．
你学会了吗？可以用这种方法做两道题试试．
【知识拓展】
机械效益
使用机械的最终目的之一是省力．就一般而言，不同的机械省力的情况不同．为了比较各种不同机械的省力程度，物理上还引入了一个机械效益的概念．机械效益定义为机械产生的对外作用力（P）跟外界施于机械的力（F）之比，若以A表示机械效益．则：
A=
对于杠杆，A就是动力和阻力之比；对于轮轴，在不考虑摩擦情况下，A等于轮半径和轴半径之比；对于斜面，在忽略摩擦的情况下，A等于斜面的长和高之比．根据定义，机械效益是由实际测得的机械对外作用力（有用阻力）和外界施于机械的力（动力）的大小所决定的．同样克服一个有用阻力，有时因为机械润滑得好，无用阻力就小，需要的动力也就小．因此，机械效益就大，反之，机械效益就小．新机械的机械效益往往比旧机械的机械效益 大些．
机械效益又称“机械利益”，有时亦称“力比”．概括地说，机械效益是一个描述机械省力程度的物理量
机械效率与机械效益的联系和区别：
机械效率与机械效益是两个比较类同的概念，使用时稍不留心就要混淆．经过以上分析，我们可以得出以下两点：
（1）机械效率是描写机械做功本领程度的一个物理量，它研究机械做功情况时引出；机械效益是描述机械省力程度的一个物理量，它研究机械省力情况时引出．
（2）机械效率与机械效益都是一个无单位的纯数，机械效率η总是小于1，而机械效益A可以小于1，也可以等于1或大于1．
13．4认识动能和势能
教学目的
1．理解动能和重力势能的初步概念。 2．知道什么是弹性势能。
3．理解机械能的初步概念 4．培养学生的抽象思维能力。
教学重点 理解动能和重力势能。
教学难点 能的概念的建立。
教具 钢球、斜槽轨道、小木块、砝码、弹簧。
教学过程
（一）引入
我们在日常生活中经常提到能，诸如热能、电能、能源开发等等。“能”确是物理学中的一个重要概念，能的概念跟功的概念有密切联系。我们说一个物体能够做功，这个物体就具有能。电流能做功，具有电能；燃料燃烧放热可以做功，有热能。
自然界中，能的形式很多，今天我们学习最常见的能的形式——动能和势能。
（二）动能
1．什么样的物体具有动能？
急流的河水能把石头冲走，流水能做功；飞行的子弹能把木板打穿，飞行的子弹能做功；风吹动帆船航行，空气流动形成的风能做功。这些物体能做功，它们都具有能。它们的能量由于物体运动才具有的。水由于流动、子弹由于飞行、空气由于流动而具有能。
物理学中把物体由于运动而具有的能叫动能。一切运动的物体都具有动能。
2．请同学们判断下列物体中哪些物体具有动能。
静坐的人，足球场上奔跑的运动员，炮膛中准备发射的炮弹，从飞机上投出的炸弹，被电风扇吹动的空气。
（学生回答）。
奔跑的运动员，飞机投出的炸弹，被吹动的空气具有动能。原因是运动员、炸弹和空气是运动的。而静坐的人和炮膛中等待发射的炮弹是静止的，所以不具有动能。
3．动能的大小或多少跟哪些因素有关。
物体能够做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。那么动能的大小决定于哪些因素呢？现在我们通过实验来研究。
这是个带槽的木板，我们把钢球放到斜面上令其滚下，到达平面上打击一个小木块，推动木块做功，根据木块被推动的距离远近来判断钢球具有的动能的大小。
（教师演示、学生观察实验）
第一次，我们使小钢球从某一高度由静止开始滚下。注意木块被推的距离。
第二次，我们换一个质量大的钢球，从同一位置由静止开始滚下，到达平面上时和刚才的小钢球具有同样的速度，再观察木块被推动的距离。很显然，第二次木块被推的距离比第一次远得多。说明大钢球做的功多，也就是大钢球具有的动能大。
提问，这个实验说明了什么？（学生回答）
这个实验说明了物体的动能大小跟它的质量有关，速度相同时，质量越大，动能越大。
我们用同一个钢球再做两次实验。（教师演示，学生观察）
第一次，我们让钢球从比较低的位置由静止开始滚下。第二次我们让钢球从比较高的位置由静止开始滚下。比较两次实验中木块被推的距离大小。
很显然，钢球从更高的位置滚下来，到达平面上时具有更大的速度，木块被推的更远。
提问，这个实验说明了什么？（学生回答）
这个实验说明同一个物体速度越大，动能越大。
通过以上实验可知，物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
4．课堂练习。
(1)一辆汽车加速运动，它的动能______。
(2)火车进站时做减速运动，它的动能______，停止后，它的动能=______。
(3)一辆洒水车在马路上匀速前进并正在洒水，它的动能______。
（三）势能
运动的物体具有动能。生活中也有很多物体并没有运动，但是它们也能做功，也具有能。
1．什么样的物体具有重力势能？
人们在打桩时，必须把重锤高高举起，当重锤落下时可以做功，因为重锤受到竖直向下的重力，重锤下落时沿着重力的方向向下通过了一段距离，所以举高的重锤可以做功，将木桩打入地里。试想，一个重锤如果静止地压在本桩上是不能做功的。重锤只有在被举高的情况下才能做功，即重锤被举高时才具有做功的本领——能。
一池静止的水是不能做功的，但是这一池静止的水如果处在高山上，水落下时就可以做功，把水车冲得转起来。
被举高的物体具有的能叫重力势能。
2．重力势能的大小跟哪些因素有关。
请大家判断下列物体的重力势能的大小。
(1)打地基时，质量是20千克的石头重锤和质量是100千克的铁制重锤被举得同样高，谁的重力势能大？（学生回答）
(2)同一个重锤，被举高1米或3米两种情况下，哪种情况重力势能大？（学生回答）[ 通过以上的两个例子说明大家能判断出重力势能的大小跟物体的质量和被举的高度有关，物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能越大。
3．什么样的物体具有弹性势能？
大家看一个实验。（教师边演示，边讲授）
这是一个弹簧，把一个砝码放在弹簧上的小木板上，用力将弹簧压缩，使其发生弹性形变。此时，弹簧静止，没有动能。弹簧也没有被举高，也没有重力势能。可是大家想象，弹簧能不能做功？
能！放开手，砝码被弹簧举起来。
可见，被压缩的弹簧也具有能。这种能区别于动能和重力势能，它是由于物体发生了弹性形变而具有的能。所以，发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能。
物体在很多情况下都具有弹性势能。射箭用的弓被拉满时产生弹性形变，具有弹性势能。钟表的发条在卷紧时具有弹性势能，通过做功来带动钟表机件正常转动。
4．物体的弹性势能的大小跟形变大小有关，弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。
5．重力势能和弹性势能都叫做势能。
（四）机械能
1．提问：飞行中的飞机具有什么能？（学生回答）
飞机是运动的，它具有动能。飞机从地面飞上高空，所以具有重力势能。很多物体可以既有动能又有势能。动能和势能统称机械能。
2．一个物体能够做的功越多，表示它的能量越大。物体做了多少功，必然消耗了多少某种形式的能。所以能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。例如，推出去的铅球，动能是300焦耳，重力势能是200焦耳，弹性势能为0，那么铅球的机械能就是500焦耳。
（五）布置作业
(1)复习课文
(2)习题1、2、3。
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