内容正文:
第十一章 功和机械能
第3节 动能和势能
学习目标
1.掌握动能和势能的基本定义,理解它们分别代表的物理意义。
2.能够区分动能和势能,并知道它们是如何与物体的运动状态和位置相关的。
3.掌握动能和势能之间可以相互转化的原理,理解它们是如何在物理过程中相互转换的。
4.能够举例说明动能和势能之间的转化过程,如物体从高处落下时重力势能转化为动能。
5.能够应用所学知识解决与动能和势能相关的实际问题,如分析物体在不同位置时的动能和势能变化。
6.通过实验、观察和数据分析,培养学生的科学探究能力,加深对动能和势能概念的理解。
02
预习导学
1.能量:
(1)一个物体 ,我们就说这个物体具有能量。
(2)理解
① 能量表示物体 大小的物理量;能量的大小可以用能够做功的多少来量度,一个物体能够做的功越多,它具有的能量就 。
② 一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”,是说它具有做功的本领。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
2、动能和势能
(1)动能
①概念:物体由于 而具有的能
②影响因素: 、 。
(2)势能
①重力势能
a.概念:物体由于受到 并处在一定高度时所具有的能
b.影响因素: 、 。
②弹性势能
a.概念:物体由于 而具有的能;
b.影响因素: 。
(3)联系:动能和是能在一定条件下可以相互转化
3、探究物体的动能跟哪些因素有关
① 研究对象:小钢球
② 研究方法: 。
如何判断钢球的动能大小:看 ( )。
③ 研究过程
如何控制速度不变:不同钢球从 的 由 滚下,使到达斜面底端时 相同。
如何改变钢球速度:使钢球从 滚下。
④ 分析归纳:
保持钢球质量不变时结论: ;
保持钢球速度不变时结论: 。
⑤得出结论:
物体动能与 和 有关;速度越大,质量越大,动能也越大。
03
考向释疑
考向一:能量
【重点释疑】
1.物体对外做功
(1)生活中的现象:
①风吹着帆船前进:风吹着帆船前进,风对帆船做功。
②重锤夯实地基:重锤拉高后落下夯实地基,重锤对地基做功。
③形变的跳板弹起运动员:跳板受力发生形变弹起运动员,跳板对运动员做功。
(2)归纳:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
2.能量
(1)单位:焦耳,符号J。
(2)功和能
①功是一个过程量,能量是一个状态量。功是描述一个力对物体作用过程中所取得成效的物理量,它是相对于一个过程而言的;能量是指一个物体具有能够对外做功的本领。
②具有能量的物体不一定在做功,但正在做功的物体一定具有能量。例如,被拉高的重锤,在空中静止时,它具有能量,但没有做功,而当它下落把地基夯实,才对地基做功。
③一个物体能够对外做的功越多,它具有的能量就越大。
【例题精讲】
例1.(2023下·内蒙古呼和浩特·八年级统考期末)关于能量、功和功率说法错误的是( )
A.能够做功的物体就一定具有能量
B.能量越大的物体做功越多,功率也越大
C.物体的功率越大表示其做功越快
D.有力作用在物体上且沿着力的方向上移动了一段距离,这个力就做了功
【巩固训练】
1.(2023下·八年级校联考课时练习)下列关于功和能的关系的说法中,正确的是( )
A.一个物体没有做功,它一定不具有能量 B.一个物体能够做的功越多,其动能一定越大
C.一个物体具有能量,说明它正在做功 D.一个物体能够做功,说明它具有能量
2.(2023下·山东济南·八年级统考期末)社会的进步离不开物理学家的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为计量单位。在国际单位制中,能量的单位是 (填写中文名称),帕斯卡是 (填写物理量名称)的单位。
考向二:动能
【重点释疑】
1.定义:物体由于运动而具有的能叫动能。如运动的足球撑起球网;利用运动的海水做冲浪运动;利用运动的空气带动发动机转动。
2.一切运动的物体都具有动能。
3.实验:探究物体的动能跟哪些因素有关
【猜想与假设】
动能的大小可能跟物体