第十章 第六节 合理利用机械能-【教材解读】2024春八年级下册物理（沪科版)

物理　八年级　下册 １９４　 第六节　合理利用机械能 有能量不等于做功 人具 有 能 量,但 人 推 车, 车没动,所以没对外做功. 水蒸气具有能量,活塞被 弹出,水蒸气对其做功. 拉开的弓能将箭射出,说 明发生形变的弓具有能. 知识点一　动能与势能 １．能量 (１)定义:如果一个物体能够对外做功,我们就说这 个物体具有能量,简称能. (２)实质:物体做功的过程就是能的转化过程.物体 能够做的功越多,表示这个物体所具有的能量越大. (３)单位:能量的单位与功的单位相同,在国际单位 制中,能量的单位是焦耳(J). ２．机械能 (１)动能:物体由于运动而具有的能,叫做动能.一 切运动的物体都具有动能. (２)重力势能:物体由于高度位置所具有的能,叫做 重力势能. (３)弹性势能:物体因弹性形变而具有的能叫做弹性 势能. (４)机械能:动能和势能统称为机械能. ３．实验探究:物体的动能跟哪些因素有关 【实验器材及设计】 如图所示,让钢球从斜面上滚下,撞到停在 水平面上的木块上,推动木块做功.在同 样的水平面上,木块被推得越远,钢球对木块做的功 就越多,说明钢球的动能就越大.转换法的应用。 第十章　机械与人 １９５　 【实验过程与分析】 步骤 操作与现象 图示 分析 (１) 让同一钢球分别从同 一斜槽上不同高度处 由静止滚下.从较高 处滚下时,钢球把木 块推得更远些 物体质量相 同 时,速 度 大 的 动 能 大,速 度 小 的动能小 (２) 让质量不同的木球 和钢球分别从同一 斜槽的同一高度处 由静止滚下,质量大 的钢球把木块推得 远些 物体速度相 同 时,质 量 大 的 动 能 大,质 量 小 的动能小 【实验结论】 质量相同的物体,速度越大,动能越大;速度相同的物 体,质量越大,动能越大.物体动能的大小与物体的 质量和速度有关,质量越大,速度越大,物体的动能就 越大. 　　物体的动能由物体的质量和其速度的大小共同 决定,在讨论质量和速度对动能大小的影响时,必须 注意两个因素,而不可忽略任何一个. 【例１】(嘉兴)雨滴在空中下落过程中速度与时间的关 系图如图所示.雨滴在t１~t３ 三个时刻具有的动能 分别是E１、E２、E３,不考虑下落过程中雨滴的质量变 化,则动能的大小关系是 (　　) A．E１＜E２＜E３　　　B．E１＞E２＞E３ C．E１＜E２＝E３　　　D．E１＝E２＜E３ 控制变量法和转换法的应用 (１)控制变量法:要探究 动能与质量的关系,就需要控 制小球的速度不变,只改变小 球的质量进行实验;要探究动 能与速度的关系,就需要控制 小球的质量不变,只改变小球 的速度进行实验. (２)转换法:通过木块被 碰撞后的滑动距离来反映小 球的动能大小. 机动车行驶中严禁向外抛物 机动车行驶时,机动车及 其里面的物体都具有很大的 动能,具有动能的物体能够对 外做功,所以机动车行驶中严 禁向窗外抛物品. 物理　八年级　下册 １９６　 不能高空抛物的原因 ２０２０年的十三届全国人 大三次会议表决通过了«中华 人民共和国民法典»,其中规 定了“禁止从建筑物中抛掷物 品”.这是因为高空的物体具 有非常大的重力势能,下落到 地面砸到人身体或其他物体 上时,会造成很大的伤害. 控制变量法和转换法的应用 采用同一重物,控制质量 不变的目的是排除质量因素 对实验结果的影响,此处采用 的是控制变量法. 小方桌陷入沙中越深,说 明重物原来具有的重力势能 越大,记录并比较小方桌下陷 的深度,是为了比较重物具有 的重力势能的大小,此处采用 的是转换法. 思路分析 本题考查动能大小的比较. 答案 C ４．实验:探究重力势能的大小跟哪些因素有关 【实验器材及设计】 让高处的重物下落,将小方桌打入沙中,通过比较小 方桌陷入沙中的深度来比较重物重力势能的大 小.转换法的应用。 【实验过程与分析】 步骤 操作与现象 图示 分析 (１) 让 同 一 重 物 从 不 同 高 度 由 静 止落下,撞 击 相 同 的 两 个 小 方 桌,发现较 高 处 落 下 的 重 物 将 小 方 桌 撞 入 沙 中 深些 甲　　　　　乙 重物质量相 同 时,重 物 被 举 得 越 高,其 重 力 势能越大 (２) 用 质 量 不 同的重物, 分 别 从 同 一 高 度 由 静止下落, 撞 击 相 同 的 两 个 小 方桌,发现 质 量 大 的 重 物 将 小 方 桌 撞 入 沙中深些 甲　　　　　乙 重物被举高 的高度相同 时,重 物 的 质 量 越 大, 其重力势能 越大 第十章　机械与人 １９７　 【实验结论】 物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能就越大. 影响重力势能大小的因素 (１)决定因素:物体的质量和高度.在高度一定 时,物体的质量越大,它具有的重力势能越大;