11.3《动能和势能》（知识框架+知识点解读+考点解析+巩固训练）-2023-2024学年八年级物理下册同步点拨与训练（人教版）

11.3动能和势能 一、能量 1．定义：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称为“能”。 2．物体能够做的功越多，表示这个物体能量越大。 3．物理意义：能量是表示物体做功本领大小的物理量。 4．单位：焦耳，简称焦，符号J。 二、动能 1．定义：物体由于运动而具有的能。一切运动的物体都具有动能。 实验：探究物体动能的大小跟那些因素有关 实验方法： （1）控制变量法：①质量一定，动能大小与速度的关系；②质量一定，动能大小与质量的关系 （2）转换法： 小球动能的大小不能直接显示，可以通过木块被撞击后移动距离的远近来反映，木块被推得越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能越越大。 实验器材：质量不同的钢球、表面光滑的斜面、木块。 实验步骤： （1）当探究动能大小与速度的关系时，控制质量一定，改变速度大小。将同一个小球，从不同高度由静止自由释放，到达水平面时速度不同，动能不同。 （2）探究动能大小与质量的关系时，控制速度大小一定，改变质量。将质量不同的钢球从光滑斜面的同一高度由静止自由释放，下滑到水平面时速度相同。 实验结论：物体动能的大小跟速度和质量有关。质量相同的物体，速度越大，它的动能越大。运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 交流讨论：将质量不同小球从同一斜面不同高度由静止释放，不能探究速度大小跟动能大小的关系，原因是没有控制物体质量相同；也不能探究质量大小跟动能大小的关系，原因是没有控制速度大小相同。 三、重力势能 1.重力势能：物体由于位置较高而具有的能量叫做重力势能。 2.重力势能大小与质量和高度有关。在质量一定时，高度越高，重力势能越大；在高度一定时，质量越大，重力势能越大。 四、弹性势能 1．定义：物体由于弹性形变而具有的能量。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。 2.弹性势能的大小与物体的弹性以及形变的程度有关；同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。 ( 点拨 判断动能和势能的变化 关键在于判断影响动能和势能大小的因素是否发生变化，例如匀速行驶的洒水车正在洒水冲洗路面，因为正在洒水，车子的总质量减小，速度不变，所以洒水车的动能在减小。 ) 1．如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小钢球从高度为h的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一小木块向前移动一段距离s后停下。完成甲、乙、丙所示的三次实验，其中，。    （1）小钢球在滚下斜面的过程中，它的动能 。（选填“变大”、“变小”或“不变”），其动能大小是通过 。（选填“高度h”或“距离s”）的大小来反映的，这种实验方法是 法； （2）分析比较甲、乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 ； （3）分析比较 两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 2．如图所示，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从同一斜面某处由静止释放，并使木块向前移动一段距离后静止。 （1）实验中，探究的动能是指小球在 （选填“斜面上”“撞击木块时”或“撞击木块后”）所具有的动能，其大小是通过 来反映的； （2）分析 两图可知，当质量一定时，物体速度越大，动能越 ； （3）分析 两图实验现象，可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因； （4）如果水平面绝对光滑，则本实验 （选填“能”或“不能”）达到探究的目的，理由是 。 3．在5月21日举行的长春市马拉松比赛中，运动员所穿跑鞋的底部有凹凸不平的花纹，这是为了 摩擦；临近终点加速冲刺时，运动员的惯性 ，动能 （均选填“增大”、“减小”或“不变”）。 4．如图，为了无为市的环境卫生，定时有一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，这辆车在作业过程中的动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 5．如图所示，2023年5月28日，中国生产的C919大飞机（如图所示）实现了商业首飞，飞机在升空过程中，飞行员的重力势能 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。飞机在空中飞行时，机翼上表面的空气流速大，压强 ，机翼的上下表面形成压力差，使飞机获得升力（选填“大”或“小”）。 6．如图所示是小球刚接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程，这个过程中弹簧的弹性势能的变化情况是 ，要探究小球下落压缩弹簧时弹簧的最大压缩量与小球的质量的关系，需分别让质量不同的小球从 自由下落，压缩同一弹簧，并分别测出 通过比较，从而得出结论。 1．（2024·山东日照·模拟预测）一辆正在喷洒消毒液的汽车匀速行驶在水平公路上，汽车的动能