《望廬山瀑布》
【作者】李白【朝代】唐朝
淄博香爐冒紫煙，遠(yuǎn)望大瀑懸江前。
飛下三千尺，疑銀河墜九日。
這是李白五十多歲退隱廬山時(shí)寫的一首山水詩(shī)。 這首詩(shī)生動(dòng)地勾勒出廬山飛瀑的雄偉壯麗景象，體現(xiàn)了作家對(duì)祖國(guó)大好河山的無(wú)限熱愛(ài)。 第三句“飛流直下三千尺”，將瀑布傾瀉而出的景象描繪得淋漓盡致，既描寫了山勢(shì)險(xiǎn)峻，又表現(xiàn)了水流的急促。
流下的“瀑布”在“重力”的作用下“直墜三千尺”，其中蘊(yùn)含著化學(xué)中“能量轉(zhuǎn)換”的知識(shí)。 水的重力勢(shì)能在下落過(guò)程中轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以水流的速度會(huì)越來(lái)越大。 明天我們將學(xué)習(xí)人教版高中數(shù)學(xué)第11章第3課“11.3動(dòng)能與勢(shì)能”。 我們先看一段視頻：
動(dòng)能和勢(shì)能
只有一個(gè)物體才能對(duì)外做功，我們說(shuō)這個(gè)物體有能量，簡(jiǎn)稱能量。 它的單位是焦耳，一個(gè)物體能做的功越多，這個(gè)物體的能量就越大。
1動(dòng)能
1個(gè)
定義
物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量稱為動(dòng)能。 一個(gè)物體的動(dòng)能越大，它對(duì)其他物體所做的功就越大。
探討動(dòng)能的大小與什么誘因有關(guān)
詢價(jià)流程
① 讓質(zhì)量相同的貨車從不同高度的斜坡滑下，使貨車到達(dá)水平面時(shí)的速度不同，探究動(dòng)能與物體速度的關(guān)系；
②讓不同質(zhì)量的貨車從斜坡上同一高度滑下，使貨車到達(dá)水平面時(shí)的速度相同，探究動(dòng)能與物體質(zhì)量的關(guān)系；
③通過(guò)觀察鐵塊之間的距離來(lái)反映物體的動(dòng)能。
實(shí)驗(yàn)推斷
① 動(dòng)能與速度有關(guān)。 對(duì)于質(zhì)量相同的物體，速度越大，動(dòng)能越大。
②動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān)。 對(duì)于速度相同的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)??能越大。
典型案例：（2018·南京）某小組開展“探究動(dòng)能的大小是否與質(zhì)量有關(guān)”的活動(dòng)。
(1) 小明使用兩輛相同的卡車，在其中一輛卡車上加重物，然后在同一坡度的同一位置將它們從靜止?fàn)顟B(tài)釋放出來(lái)，撞上一個(gè)放置在水平面上的鐵塊，如圖( A）。
①?gòu)耐晃恢梅砰_小車，目的是當(dāng)小車到達(dá)水平面時(shí)控制同一水平面。
②通過(guò)比較比較卡車的動(dòng)能。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)推斷，動(dòng)能的大小與質(zhì)量的大小有關(guān)。
(2) 小紅改變了實(shí)驗(yàn)方案：讓同一輛貨車在同一斜面上的不同高度處起步，在水平面上撞擊鐵塊，如圖(b)所示。 發(fā)現(xiàn)：鐵塊滑動(dòng)的距離不一樣。 根據(jù)這一現(xiàn)象，可以得出以下哪些結(jié)論？ .
A．動(dòng)能與質(zhì)量無(wú)關(guān)，一定與其他原因有關(guān)
B．動(dòng)能不僅與質(zhì)量有關(guān)，還與其他原因有關(guān)
C．無(wú)法確定物體的動(dòng)能是否與其質(zhì)量有關(guān)。 除了質(zhì)量之外，動(dòng)能必須與其他原因有關(guān)。
【分析】（1）探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制速度相同。 讓不同質(zhì)量的貨車從同一高度滾落； 小球的動(dòng)能可以通過(guò)推動(dòng)鐵塊的距離看出；
(2)同一輛貨車在保證質(zhì)量相同的情況下，從斜坡上的不同高度滑下，到達(dá)水平面的速度不同。 被砸后的鐵塊之間的距離越遠(yuǎn)，推力做功越大動(dòng)能和勢(shì)能的區(qū)別，可以說(shuō)鐵塊的動(dòng)能越大，所以在質(zhì)量相同的情況下，物體的動(dòng)能越大速度更大。 動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。
【答】解法：（1）探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，需要控制速度相同。 為使水平面上行駛的貨車初速度相等，需要將質(zhì)量不同的貨車從坡上同一高度移至靜止。 滑下; 卡車的動(dòng)能可以從鐵塊被推出的距離看出；
(2) 同一輛貨車在同一斜面上的不同高度處起步，因此貨車到達(dá)水平面時(shí)的速度不同。 卡車推動(dòng)鐵塊做功。 運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)，做功越多，動(dòng)能越大。 卡車的質(zhì)量是恒定的。 判斷一個(gè)物體的動(dòng)能是否與其質(zhì)量有關(guān)，動(dòng)能一定與除質(zhì)量外的其他原因有關(guān)； 因此，選C。
【答案】（1）速度； 鐵塊被推出的距離； (2) C.
【點(diǎn)評(píng)】把握影響動(dòng)能的影響因素，運(yùn)用控制變量法和換算法探討動(dòng)能與各種激勵(lì)的關(guān)系。
2勢(shì)能
我們已經(jīng)在第 8 章中了解了勢(shì)能。重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能是我們將在本節(jié)中繼續(xù)研究的兩種常見勢(shì)能。
1個(gè)
重力勢(shì)能
（一）定義
物體在重力作用下處于一定高度時(shí)所具有的能量稱為重力勢(shì)能。
(2)重力勢(shì)能的影響
物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)。 一個(gè)物體的質(zhì)量越大，它所處的位置就越高，它的重力勢(shì)能就越大。
2個(gè)
彈性勢(shì)能
（一）定義
一個(gè)物體發(fā)生彈性形變可以對(duì)其他物體做功，它所擁有的能量稱為彈性勢(shì)能。
(2) 彈性勢(shì)能的影響
物體的彈性勢(shì)能與物體的材料和彈性變形的程度有關(guān)。 彈性變形程度越大，彈性勢(shì)能越大。
3個(gè)問(wèn)題重現(xiàn)
習(xí)題1：（2018?昆山）將一個(gè)質(zhì)量為m的小環(huán)戴在固定的光滑曲桿上。 從某一點(diǎn)A釋放后，它沿著彎曲的桿移動(dòng)，如圖所示。 不考慮空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）
A、只要A點(diǎn)低于D點(diǎn)，小環(huán)就可以到達(dá)D點(diǎn)
B、如果小圓環(huán)能到達(dá)D點(diǎn)，離開D點(diǎn)后垂直向上移動(dòng)
C、小環(huán)從A點(diǎn)到D點(diǎn)，重力勢(shì)能仍然減小，機(jī)械能不變
D、當(dāng)小環(huán)從A點(diǎn)到B點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能仍然減小，機(jī)械能不變
練習(xí)二：（2018·昆山）現(xiàn)代服裝行業(yè)用噴灑無(wú)人機(jī)噴酒、噴肥，安全高效。 如圖所示，噴灑無(wú)人機(jī)在農(nóng)田上空水平方向勻速飛行，均勻噴灑酒水和肥料。 在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能和勢(shì)能的區(qū)別，噴灑無(wú)人機(jī)的（）
A.動(dòng)能減小，重力勢(shì)能減小
B、動(dòng)能減小，重力勢(shì)能不變
C.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能減小
D.動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變
練習(xí)3：（2018·南京）極限跳傘是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動(dòng)。 如圖所示，跳傘者以勻速?gòu)母呖諌嬄涞闹亓?shì)能和機(jī)械能，跳傘者“迎面”看到地面，他以此為參考。
練習(xí)4：（2018·昆山）如圖，彈簧上端固定，右端接小球，它們放在光滑的橫桿上。 球的位置c是球到達(dá)最右邊的位置。 小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，_____處的機(jī)械能最大（選“a”、“b”或“c”）； 從b到c的過(guò)程中，球的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的動(dòng)能。
習(xí)題5：（2018·南京）如圖所示，在探究重力勢(shì)能的大小與什么誘因相關(guān)時(shí)，為了顯示重力勢(shì)能的大小，A用橡皮泥代替石頭，B用海綿代替石頭。 你覺(jué)得怎樣比較合適？ (A/B) 方式，原因是。
習(xí)題6：（2018?成都）小明在“探索物體的動(dòng)能與什么激勵(lì)相關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，選取了兩個(gè)不同質(zhì)量的鋼球m和M（M的質(zhì)量小于m），并他們不在同一高度 h 和 H (H>h) 站穩(wěn)開始放下，觀察鐵塊 B 被擊中后的連線距離。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。
(1)小明通過(guò)觀察鐵塊B與距離的距離來(lái)判斷球的動(dòng)能大小。 他采用的研究方法是（選擇“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”）； 將（可選“能”或“不能”）達(dá)到查詢的目的。
(2) 由圖A、B可得出實(shí)驗(yàn)推論：物體的動(dòng)能與 有關(guān)。
(3) 根據(jù)A和C，小明得出一個(gè)物體的動(dòng)能與其質(zhì)量有關(guān)。 她的想法對(duì)嗎？ （可選填“”或“False”），原因是： 。
超過(guò)
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