师：同学们好，今天我们一起来学习十二章第一节动能、势能、机械能的第一课时。今年8月份，台风黑格比席卷浙江、福建一带，导致大量财物损失。每年台风过境、洪水暴发都会带来灾难。我们先来看个视频。在刚才的视频中，同学们看到了什么现象？有什么感受？

　　生：我们看到洪水冲击汽车和房屋，对它们做功，感受到洪水产生的巨大能量。

　　师：没错，一个物体能够对另一个物体做功，我们就说它具有能量。那什么叫“能够”呢？来看老师做个演示，用锤子将钉子钉入木头，这个实验中，锤子有能量吗？你是如何判断的？

　　生：锤子对钉子做了功，所以锤子有能量。

　　师：如果锤子空锤，此时锤子还具有能量吗？

　　生：虽然此时锤子没有对钉子做功，但也具有能量。假如下面有一颗钉子，锤子就能够对它做功。

　　师：非常好，具有能量的物体可能正在对物体做功，也可能具备做功的能力，我们称之为“能够”。物体能对其他物体做的功越多，物体的能量就越大。同学们还能例举出生活中物体具有能量的例子吗？

　　生：奔驰的汽车、高速飞行的子弹、拉开的弓箭、阳台上的花盆。

　　师：请同学们思考一下，这些物体具有能量的原因相同吗？你能给它们分类吗？

　　生：第一、第二张图片中的物体是因为运动具有能量，第三张图片中的物体是由于物体发生了弹性形变而具有能量，第四张图片中的物体是因为被举高而具有能量。

　　师：很棒，我们把物体由于运动而具有的能量叫做动能。大家看第一张图片中的限速牌，小轿车限速120千米/小时，而大巴车和大卡车限速100千米/小时，为什么高速公路上要限速呢？为什么不同的车型最高时速不同？所以你认为影响动能的因素是什么呢？

　　生：每种车子都有限速，动能可能与速度有关；不同车子限速不同，动能可能和质量有关。

　　师：我们先来研究动能和质量的关系。确定研究对象为一辆小车，即研究小车的动能和小车质量之间的关系。物理学上研究某一个物理量与多个变量关系的时候，要用到什么研究方法呢？

　　生：控制变量法。

　　师：对，控制变量法需要控制什么量不变，改变什么量，观察什么量？

　　生：在本实验中，需要控制小车的速度不变，改变小车的质量，观察小车的动能。

　　师：改变小车的质量比较容易做到，我们可以在小车上面加重物，那如何控制小车的速度相同呢？大家一起来阅读这段信息：质量不等的小车从斜坡的同一高度处释放运动到水平面时，速度大小相等。所以，只要让质量不同的小车从同一斜面的同一高度处自由释放即可。最后，思考如何比较小车动能的大小呢？

　　生：物体能对其他物体做的功越多，物体的能量就越大，可以让小车去撞击木块，对木块做功，通过木块被撞后移动的距离就可以进行判断。

　　师：这种方法我们称作为转化法。我们一起来做这个实验。

　　（实验进行）

　　师：在实验中我们看到当小车从斜坡的相同高度自由滑下时，小车质量大的木块被撞后移动的距离远。因此我们可以得出结论，当速度相同时，物体的质量越大，动能越大。接下来我们来研究动能的大小和速度的关系，你将如何设计实验呢？

　　生：控制小车的质量相同，改变小车的速度，观察小车的动能。控制小车的质量一定，可以使用同一辆小车，改变小车的速度，让小车从斜坡的不同高度处自由滑下，最后去撞击同一位置的同一木块，观察木块被撞后移动的距离。

　　师：很好，我们一起来完成这个实验。

　　（实验进行）

　　师：在实验中我们看到同一辆小车从斜坡的不同高度自由滑下时，高度高的即到达底端速度大的木块被撞后移动的距离远。因此我们可以得出结论，当物体的质量相同时，速度越大，动能越大。总结一下，运动物体的动能大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大。在这个实验中我们用到的研究方法有控制变量法、转化法。接下来我们来看一道例题，洒水车在水平的公路上匀速洒水，那么洒水车在洒水过程中动能如何变化？

　　生：要分析动能如何改变，先回忆影响动能的因素是质量和速度。题目中的匀速说明速度不变，洒水说明质量在变小，因此动能变小，因为质量变小了。