10.3 动能和势能 -2024-2025学年沪科版物理八年级下学期

第十章 功与机械能 第2节 动能和势能 八年级物理下册 •沪科版2024 栏目导航 学习目标 1.能量 新课导入 探究点： 2.动能 课堂小结 当堂评价 对点训练 对点训练 3.势能 对点训练 学习目标 物理观念：知道动能、势能，通过实验了解影响动能、势能大小的因素，能运用动能和势能解释相关的现象 科学态度与责任：能从能量的视角解释高空坠物的危险，有进行科学普及、践行安全生产的责任感与行为 科学思维：能从生产、生活中诸多实例归纳出能量、动能、势能的概念，并应用相关知识分析推理生产生活中的问题；能运用控制变量法和转换法设计实验 科学探究：能对探究问题作出合理猜想；能根据实验信息形成结论，并做出解释 新课导入 1 播放一段视频： 我们发现，车速越快，对车的损坏越严重，危险性也越大。为什么车速越大，其破坏力就越大呢？你能解释吗？ 新课导入 2 图片内容是宣传超载、超速的危害的。 老师：请说出超载、超速有什么危害？ 老师：为什么超载、超速容易发生以外？ 探究点1 能量 阅读课本P241第1段及图10—13。然后完成以下任务： 1.按表格格式分析现象： 物体 作用 物体 效果 过程分析 流动的风 推动 帆船 前进 做功 举高的桩锤 拉弯的弓 …… 冲击 木桩 下陷 做功 推动 箭 射出 做功 探究点1 能量 3.我们分析以上现象可知，一些物体在一定条件下可以对其他物体做功，我们就说这个物体具有 能量 。 （1）老师点拨做功与能量的关系： （2）理解“能够”，在这里指的是物体具有对外做功的本领，不代表物体正在做功，才具有能量。 （3）一个物体能够对外做的功越多，表示这个物体具有的能量越大。 （4）从能量转化的角度认识物体做功：将某种能转化为别的形式的能的过程 （5）能的单位与功的单位相同，都是焦耳(J)。 物体 其他物体 能量 能 够 做 功 描述 量度 对点训练 下列关于能的叙述中，都正确的一组是（　　） ①一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 ②一个物体没有做功，它一定不具有能量 ③一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 ④运动的物体具有能，静止的物体没有能 ⑤物体具有的能量越多，做的功越多 ⑥物体具有的能越多，它能做的功就越多 A．①⑥ B．①②⑤ C．④⑤⑥ D．①③⑥ A 能量 探究点2 1.动能 （1）观察下列4幅图，回答问题： 动能 图中的足球、汽车、风车、竹排有能量吗？因为什么而具有能量？有什么共同点？ （2）阅读课本P241—242“动能”部分，回答： 物体由于 而具有的能量叫动能； 的物体有动能；请再举例具有动能的物体： 。 有能量；因为运动；都在运动。 运动 行驶的火车、泥石流、…… 一切运动 探究点2 2.影响动能大小的因素 动能 ①问题1：艾佛森和奥尼尔以相同的速度奔跑,你更不愿意撞到哪一个人?原因是什么？ ②问题2：走路的奥尼尔和跑步的奥尼尔你更不愿意撞到哪一个?又是什么原因？ 我们猜想动能的大小可能与物体的 和物体的 有关。 奥尼尔，身高2.16m，体重147kg 艾弗森，身高1.83m，体重75kg 奥尼尔；奥尼尔的能量更大，动能更大。 跑步的奥尼尔；撞上跑步中的奥尼尔受到的伤害会更大,也就是说跑步中的奥尼尔具有的动能更大。 质量 速度 探究点2 实验方法： ①既然动能大小可能跟多个因素有关，就必须控制变量；如何控制变量？ 学生交流讨论，尝试回答。 提示：控制 相同，改变 比较动能大小；控制 相同，改变 比较动能大小。 ②从光滑斜面上由静止释放的小球，到达斜面底端的速度只与释放位置的 有关，释放高度越高，到达低端的速度越 。释放高度相同，则到达低端的速度 。 ③如何判断物体具有的动能大小呢？ 学生交流讨论，尝试回答。 提示思路：钢球具有的动能等于从斜面上下来时撞击木块克服摩擦做的功，木块被撞击通过的距离越长，则对物体做功越 ，具有的动能就越 。这种方法叫 。 动能 质量 速度 速度 质量 高度 相同 大 转化法 多 大 探究点2 实验步骤 ①让同一钢球由静止开始沿斜面的不同高度处滚下，比较钢球撞击木块后运动的距离。 ②分别让不同质量的钢球从斜面同一高度处滚下，比较不同质量的钢球撞击木块后运动的距离。 （5）进行实验。 （6）实验结论：物体的动能与物体的 和 有关。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越 。速度相同时，质量越大的物体具有的动能越 。 动能 质量 速度 大 大 对点训练 小凡用图1所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素。 （1）本实验运用了物理研究方法中的控制变量法和 法：用木块被推动的距离s来表示小球的 大小。用小球释放的高度h控制小球滚到水平面的 大小； （2）如图2为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释： ①对机动车限定最高行驶速度：当质量相同， ，物体动能越大； ②对不同车型限定不一样的最高行驶速度：当速度相同，物体的 ，动能越大。 动能 转换 动能 速度 运动的速度越大 质量越大 探究点3 1.阅读课本P242—243“势能”部分，回答： 像打桩机上被举高的桩锤那样，物体由于 所具有的能叫重力势能。你还能列举具有重力势能的例子： 。 2.影响重力势能大小的因素 （1）提出问题：重力势能大小跟哪些因素有关呢？ （2）猜想与假设：先观看巨石掉落的视频。 势能 处于一定的高度 重力势能的大小可能与 、 有关 高山上的石头、楼上的空调外机 物体所处的高度 物体的质量 探究点3 实验方法： ①重力势能可能与多个因素有关，探究时要用到 ： 控制 相同，改变物体 比较重力势能大小。 控制重物 相同，改变 比较重力势能大小。 ②如何判断重力势能大小？ 比较小方桌在沙箱中 ，来比较重力势能大小。 思路：重物落下对小方桌做功，小方桌陷得越深，物体对小方桌做的功越 ，物体的重力势能 。这种方法叫 。 势能 控制变量法 质量 高度 高度 质量 下陷的深度 多 大 转换法 探究点3 实验方法： ①重力势能可能与多个因素有关，探究时要用到 ： 控制 相同，改变物体 比较重力势能大小。 控制重物 相同，改变 比较重力势能大小。 ②如何判断重力势能大小？ 比较小方桌在沙箱中 ，来比较重力势能大小。 思路：重物落下对小方桌做功，小方桌陷得越深，物体对小方桌做的功越 ，物体的重力势能 。这种方法叫 。 势能 控制变量法 质量 高度 高度 质量 下陷的深度 多 大 转换法 探究点3 教师引导学生根据观察到的实验现象，引导学生得出实验结论： 物体的重力势能与物体的 和它所在位置的 有关。质量相同时，越高的物体具有的重力势能越 。高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越 。 3.高空抛物 （1）谈一谈：高空抛物危害巨大的原因是什么？先观看视频： 先分小组交流讨论，后尝试回答。 势能 质量 高度 大 大 提示：高空抛物从物理角度看，重物到地面以后跟地面的冲击力与破坏力，主要跟重物的质量、下落的高度以及坠物的形状和材质等。严禁高空抛物。 探究点3 弹性势能： ①像张开的弓能对箭做功那样，物体因 而具有的能叫弹性势能。物体的 越大，具有的弹性势能就越大。重力势能、弹性势能统称为势能。 ②请设计实验或举例说明物体的弹性势能跟弹性形变的关系。 势能 弹性形变 弹性形变 弓张的越满，箭射的越远；木块压缩弹簧，压得越紧，被推动的越远；…… 对点训练 小明在家和妈妈一起做饭时，一个饮料瓶不小心落到了松软的面团上，在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动，利用面团和装有水的饮料瓶，做了如图所示的实验来探究重力势能大小跟哪些因素有关。 势能 对点训练 （1）总结实验①②③发现，该实验要探究的是物体重力势能的大小与物体 和 的关系；物体重力势能的大小可由 来体现； （2）利用实验①②可得出结论： 相同时，物体的 越大，它具有的重力势能越大； （3）《民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”，生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为，“高空抛物”危害性大的原因，可通过分析实验②③得出的结论来解释，请你写出该结论： 。 势能 质量 被举高的高度 瓶子陷进面团的深度 被举高的高度 质量 在质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大 课堂小结 物体 做功 能够 具有 动能 运动 影响因素 被举高 发生弹性形变 重力势能 能量 弹性势能 影响因素 影响因素 质量、速度 质量、高度 弹性形变程度 21 当堂评价 1．关于能的概念，下列说法中正确的是（　 　） A．一个物体能够做功，就说这个物体具有能 B．一个物体已做过的功越多，说明这个物体具有的能越多 C．一个物体做了功，说明这个物体具有能 D．用线悬挂着的小球，没有做功，所以没有能 2.2023年2月23日19时49分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，将“中星26号卫星”顺利送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。当“中星26号卫星”加速升空时（　 　） A．动能增大，重力势能不变 B．动能增大，重力势能增大` C．动能不变，重力势能增大 D．动能减小，重力势能减小 12 3456 B A 当堂评价 3．如图是景区的等高线图，图中的数值表示海拔。小明从A地走到B地的过程中，他所处的海拔高度 ，这一过程中，他的重力势能 。（均选填“变大”、“变小”或“不变”） 12 3 456 变小 变小 当堂评价 4．在“推断物体不受力时的运动”实验中，按下图顺序正确实验：同一小车依次从同一斜面的同一高度滑入不同水平面，最终静止。小车在三种不同水平面上受到阻力 ，但动能减小量 （两空均选填“相同”或“不相同”）。 123 4 56 不相同 相同 当堂评价 1234 56 5．骑自行车时速度不能太快，原因是自行车的速度越大，动能就越 （选填“大”或“小”），刹车阻力相同时，刹车需要的距离就越 （选填“长”或“短”），车越不容易停下来，容易发生危险。 6．在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球从斜面顶端由静止滚下，撞击放在水平面上的木块，如图所示。 大 长 当堂评价 12345 6 （1）实验中，木块被撞击后移动的距离越大，说明小球对木块做功越多，小球的动能 ，这种实验方法叫 法； （2）图甲、乙两次实验现象说明，同一小球的 越大，动能越大； （3）图乙、丙两次实验，探究的是小球动能的大小与 的关系，小球到达斜面底端C处时，两次的速度大小 ； （4）为了研究汽车超速带来的危害，应该选用图 两次实验进行比较； （5）如图丁所示，炎热的天气里，一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车的动能将 。 越大 转换 速度 质量 相同 甲、乙 越小 $$