师：同学们好，今天我们共同来学习初中物理沪粤版九年级上册第十一章第四节“认识动能和势能”。同学们，你们知道海啸的破坏性有多强吗？下面让我们通过一段视频来见识一下海啸的威力。
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师：你有见过真实的夺命海啸吗？注意看，这是2011年日本3·11事件的真实录像，巨大的洪流犹如猛兽一般席卷而来，霎时间整条街道都被吞没，大小车辆开始随波逐流。本期视频带您了解真实的海啸到底有多恐怖。拍摄视频的画面流露出来后，各国网友都震惊了，画面中人类犹如蚂蚁般逃窜，房屋脆弱如纸片，汽车轻如柳絮。但人类真的能够跑过海啸吗？官方解释中，海啸属于一种灾难性的海浪，其最快时速可以达到800公里每小时。这是什么概念？简单来说，就相当于一架战斗机的飞行速度，它想要穿越太平洋都只需要短短几个小时。所以有些网友说，只要我跑得够快，海啸就追不上我。那可能在这之前，你需要先跑过一架战斗机。虽然3·11事故发生在10年前，但是拿出来重新看还是会觉得恐怖。2011年3月11日，一场9.0级的大地震发生在了日本宫城县以东太平洋海域，简称日本东大地震。同时它还引发了一场23米高的海啸。那为什么海啸能有这么大威力呢？
同学们，海啸为什么会有如此大的威力呢？下面让我们开始今天的课程，一起去寻找答案吧。请同学们观察以下几幅图片，找到下列物体的共同点。发生形变的跳板能将运动员弹起，被拉弯的弓能使箭射出，举高的重锤可以将木桩打入地里，流动的水能将汽车冲走。发生形变的跳板对运动员有力的作用，运动员在力的作用下向上移动了一段距离。由做功的两个必要条件可知，发生形变的跳板对运动员做了功。被拉弯的弓对箭有力的作用，箭在力的作用下移动了一段距离，因此被拉弯的弓对箭做了功。举高的重锤落下，接触到木桩，对木桩有力的作用，木桩在力的作用下向下移动了一段距离，因此举高的重锤对木桩做了功。流动的水对汽车有力的作用，汽车在力的作用下移动了一段距离，因此流动的水对汽车做了功。发生形变的跳板、被拉弯的弓、举高的重锤以及流动的水，这些物体都能够对别的物体做功。
在物理学中，一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量。同学们，在山顶的石头如果落下，能不能对地面的物体做功呢？在山顶的石头有没有能量呢？在山顶的石头如果落下能够对地面的物体做功，因此在山顶的石头具有能量。物体具有能量不一定正在做功。
在物理学中，一个物体能够对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量或能。物体具有能量是一种状态，做功是一个过程，因此能量的单位和功的单位相同，都是焦耳。常见的能量形式有太阳能、风能、潮汐能、核能，还有常见的化学能、机械能等等。微风吹拂柳枝，狂风摇动树干，狂风具有的能量更大，能够对树做的功也更多。一个物体能够对外做的功越多，这个物体具有的能量就越大。滚动的球对瓶子做功，滚动的球具有能量；流动的水对汽车做功，流动的水也具有能量；流动的空气对树做功，流动的空气也具有能量。物体由于运动而具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。在公路上行驶的小汽车具有动能，在赛道上奔跑的运动员也具有动能。
物体具有的动能有大有小，那么物体具有的动能与哪些因素有关呢？接下来让我们共同来探究影响动能大小的因素。高速飞行的子弹能够连续击穿6个易拉罐，在高速公路上对不同质量的汽车限制了不同的速度。由生活经验可知，我们能够得出这样的猜想，动能的大小可能与质量和速度有关。下面请同学们根据老师为大家提供的实验器材，阅读教材活动一的内容并设计实验。在设计实验时，同学们需要思考以下问题：一、怎样比较小球动能的大小？二、怎样使小球获得速度并改变速度的大小呢？三、在本实验中用到了哪些方法？
师：在刚刚的学习中，我们知道物体具有的能量越大，能够对外做的功就越多。在这个实验中，小球获得动能，对塑料块做功，我们可以控制塑料块在水平面的滑动摩擦力相同，从而可以通过塑料块被推出的距离来判断小球动能的大小。在本实验中，我们可以通过改变小球释放的高度，从而改变小球到达水平面的速度。在本实验中，我们需要探究质量和速度两个因素对动能大小的影响，因此我们用到了控制变量法。实验中，我们通过比较塑料块被推出的距离来比较小球动能的大小，因此用到了转换法。所以本实验中用到的方法有控制变量法和转换法。下面请同学们观看实验视频，并总结影响动能大小的因素。
（播放实验视频）
师：质量不同的三个钢球，让小球从斜面由静止释放，钢球到达平面后有初速度。同一钢球，从斜面不同高度释放，高度越高，平面上的初速度越大。让钢球对塑料块做功，钢球从较低处释放，塑料块被推出的距离短，因此速度小、动能小。钢球从较高处释放，塑料块被推出的距离较长，因此速度较大，动能较大。钢球从更高处释放，塑料块被推出的距离更长，因此速度更大，动能更大。质量不同的钢球从同一高度释放，到达平面时速度相等。质量不同的钢球从同一高度释放，质量小的钢球把塑料块推出距离短，动能小。质量较大的钢球把塑料块推出距离较长，动能较大。质量更大的钢球把塑料块推出距离更长，动能更大。
通过以上的实验，我们可以得出这样的结论：物体的动能的大小与质量和速度有关，当质量相同时，速度越大，动能越大。当速度相同时，质量越大，动能越大。下面请同学根据我们得出的结论，想一想下面这个问题：以相同速度行驶的列车和小汽车哪个动能大？假如发生事故，哪个导致的后果更严重？为什么？
生：相同速度的列车和小汽车，质量大的列车动能大，能够对外做的功也越多。假如发生事故，列车导致的后果更严重。
师：举高的重锤对木桩做功，则举高的重锤具有能量，在山顶的石头也具有能量。物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。重力势能有大有小，重力势能的大小与哪些因素有关呢？下面让我们共同来探究影响重力势能大小的因素。由生活经验，我们可以提出这样的猜想，影响重力势能的因素可能是质量和被举的高度。下面请同学们根据老师为大家提供的实验器材设计实验。在设计实验时，同学们需要思考以下两个问题：一、如何使橡皮泥获得重力势能？如何去比较橡皮泥重力势能的大小？二、在本实验中用到了什么方法？