11.3动能和势能（课件）-2024-2025学年人教版八年级物理下册

第3节　动能和势能 第十一章 功和机械能 第十一章　功和机械能 第3节　动能和势能 新知梳理 应用示例 课堂小结 课堂反馈 全品初中 一、能量 1.定义:物体能够　　　　　,我们就说这个物体具有能量,简称能。  2.单位:　　　　,简称　　　,符号为　 　。  [点拨](1)能量是表示物体做功本领大小的物理量,即能量可以用能够做功的多少来衡量。 (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”。如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功,也不一定要做功。 对外做功 焦耳 焦 J 解析 新知梳理 二、动能 1.定义:物体由于　　　　而具有的能,叫作动能。  2.影响因素:物体的动能大小与物体的　　 　和__________　　　　　　　有关。质量相同的物体,运动的速度　　　　,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量　　 　,它的动能越大。  运动 质量 运动速度 越大 越大 解析 新知梳理 三、势能 1.重力势能 (1)定义:在地球表面附近,物体由于_____________________ 　 　　所具有的能,叫作重力势能。  (2)影响因素:物体重力势能的大小与物体的　　　　和 　　　　有关。处于同一高度的物体,质量越　　　,重力势能越大;质量相同的物体,所处高度越　 　,重力势能越大。  受到重力并处在一定高度时 质量 高度 大 高 解析 新知梳理 2.弹性势能 (1)定义:物体由于发生　　　　　　而具有的能叫作弹性势能。  (2)影响因素:在弹性限度内,物体的　　　　 　越大,它的弹性势能就越大。  3.重力势能和弹性势能统称为　　　　。 弹性形变 形变程度 势能 解析 新知梳理 类型一　动能和势能的识别及大小比较 例1 下列物体具有弹性势能的是 (　　) A.被跳水运动员压弯的跳板 B.矗立在高山上的巨石 C.水平地面上行驶的汽车 D.空中上升的篮球 A 解析 应用示例 例2 如图11⁃3⁃1所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,　　　球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是　　　球。(均填字母,ρ铅>ρ铁)  图11-3-1 A B 解析 应用示例 [规律总结] (1)一切运动的物体都具有动能。一个物体的能量越大,它能够做的功越多。 (2)动能和势能的异同 异同点 动能 势能 不同点 形成 原因 运动 　受到重力并处在一定高度或发生弹性形变 决定因素 质量和速度 　质量和高度或弹性形变程度　 相同点 　都是能量的一种具体形式,具有动能或势能的物体都具有做功的本领 解析 应用示例 类型二　影响动能大小的因素 例3 小明在“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”的实验中,他让质量不同的两个钢球m和M(M的质量 大于m),分别从不同的高度h和H(H>h)处由 静止开始滚下,观察木块被撞击后移动的距 离,实验过程如图11⁃3⁃2所示。 (1)该实验中物体的动能是指钢球在 　　　　　　(选填“H高度”“h高度” 或“到达水平面”)位置时的动能。  图11-3-2 到达水平面 解析 应用示例 (2)比较甲、乙两图实验,让质量相同的小钢球从斜面的不同高度处由静止滚下,可以探究钢球动能大小与 的关系。  (3)比较　　　 　两图进行的实验,可以 探究钢球动能大小与质量的关系。由此 实验联想到某段道路限速牌上标明“100” 和“80”字样,　　　 　(选填“大客车”或 “小轿车”)的限速应该是80 km/h。  速度 乙、丙 大客车 解析 应用示例 (4)若在进行图乙、丙两图实验时,图丙中木块被撞后滑出木板,为了使木块不滑出木板,只需要重新进行图丙的实验,下列方法可行的是　　　　。(选填字母)  A.换用足够长的木板 B.换用一个质量更大的木块 C.降低钢球滚下时的高度 A 解析 应用示例 [方法指导] 转换法和控制变量法在“探究影响动能大小的因素”实验中的应用 (1)小球的动能大小不能直接显示,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,说明小球的动能越大,采用的是转换法。 (2)利用控制变量法探究动能大小的影响因素:探究动能的大小与质量的关系时,控制速度相同,改变质量;探究动能的大小与速度的关系时,控制质量相同,改变速度。 解析 应用示例 类型三　影响势能大小的因素 例4 小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想: 猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关。 猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关。 为了验证上述猜想,他利用小桌、沙子、质量不同的铁 块和刻度尺进行实验。如图11⁃3⁃3所示,将小桌桌腿朝 下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度处由静 止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿陷入沙子的 深度。实验数据如下表所示。 图11-3-3 解析 应用示例 (1)实验中通过比较　 来判断物体重力势能的大小。 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面 高度H/cm 桌腿陷入沙子 的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 桌腿陷入沙子的深度 解析 应用示例 (2)为了验证猜想一,需选择表中　 　　　(填实验序号)三组数据进行分析。  实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面 高度H/cm 桌腿陷入沙子 的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 ①④⑤ 解析 应用示例 (3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是__________　 　 。 质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大 实验 序号 铁块质量 m/g 铁块距桌面 高度H/cm 桌腿陷入沙子 的深度h/cm ① 20 20 1.9 ② 20 30 2.9 ③ 20 40 3.8 ④ 30 20 2.9 ⑤ 40 20 4.1 解析 应用示例 [方法指导] 转换法和控制变量法在“探究影响重力势能大小的因素”实验中的应用 (1)物体的重力势能大小不能直接观察,可以通过观察沙坑或其他松软物质的凹陷程度来判断重力势能的大小,采用的是转换法。 (2)利用控制变量法探究重力势能大小的影响因素:探究重力势能与高度的关系时,控制物体的质量相同,改变高度;探究重力势能与质量的关系时,控制物体的高度相同,改变质量。 解析 应用示例 解析 课堂小结 [动能和势能] 1.物体能够　　　　　　,我们就说它具有能量,一个物体 　　 　做的功越多,表示这个物体的能量　　 　。 　　　　　和　　　　　是常见的两种势能。  2.高速公路上行驶的车辆不能超速、超载:不能超速是因为当车的质量一定时,　　　　越大,动能越大,行驶时就越危险;不能超载是因为当车的速度一定时,　　　　越大,动能越大,行驶时就越危险。 对外做功 能够 越大 重力势能 弹性势能 速度 质量 课堂反馈 3.在水平地面上铺一张纸,将一只皮球表面涂黑,使其分别从不同高度处自由落下时,能在纸上留下黑色圆斑A、B。球从较高处落下形成的圆斑是图19⁃1中的　　　　。如果两只质量不同(大小相同)的皮球从同一高度处自 由落下时,同样在纸上留下黑色圆斑A、B,则 质量较大的球从高处落下形成的圆斑是图中 的　　　　。  图19⁃1 B B 课堂反馈 4.如图19⁃2所示,A、B、C三组相同的弓箭,在外界环境相同的情况下,射出最远的箭是　　 　组,这是因为弓的_______ 　　　　　　　　,它的弹性势能越大。 图19⁃2 C 弹性形变越大 课堂反馈 5.如图19⁃3所示,车身离地30 cm高的电动无人扫地车在平直路面上匀速前进并将地面上的落叶吸入车内,此过程中,扫地车整体的动能　　　,重力势能　　　。(均选填“不变”“变大”或“变小”)  图19⁃3 变大 变大 课堂反馈 6.中考将引体向上纳入男生必考项目,引体向上时,双臂的拉力使身体上升,如图19⁃4所示。当身体在加速上升时,动能　　　　,势能　　　　。(均选填“增大”或“减小”)  增大 增大 图19⁃4 课堂反馈 7.在长下坡路段的外侧,常设有如图19⁃5所示的避险车道,供刹车失灵车辆自救,避免发生交通事故。当失控车辆冲上避险车道时 (　　) A.动能增大 B.重力势能减小 C.动能不变 D.重力势能增大 图19⁃5 D 课堂反馈 8.一名跳伞运动员从高空下落,在张伞后做匀速直线运动,则关于该运动员做匀速直线运动的过程,下列说法正确的是 (　　) A.动能、重力势能都不变 B.重力势能减少,动能增加 C.重力势能减少,动能不变 D.重力势能不变,动能为零 C 课堂反馈 9.在“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图19⁃6甲、乙、丙所示三次实验,让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平地面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平地面上共同移动一段距离后静止。 图19⁃6 课堂反馈 (1)要探究动能的大小与物体质量的关系,应选用图________两次实验。实验中应保证铁球滑到水平地面时的　　　相同,为了达到这一目的,所采取的具体操作方法是:让质量不同的两个铁球从斜面的　　 　　　由静止滚下。  (2)选用图甲、丙两次实验可以得出结论:________________ 　 ,它具有的动能越大。 甲、乙 速度 同一高度 质量相同的物体,运动速度越大 课堂反馈 (3)该实验是通过比较　　　　　　　　　　　来比较铁球动能的大小,从而得出结论的。 纸盒被推动距离的远近 课堂反馈 10.为了探究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”,让质量分别为m和2m的重物从不同高度落下,把相同的木桩打入泥土的情境如图19⁃7所示。观察比较甲、乙实验可知,物体具有的重力势能与物体的　　　　有关;观察 比较甲、丙实验可知,物体具有的重力势能 与物体的　　　　有关。 图19⁃7 高度 质量 课堂反馈 谢 谢 观 看！ 全品初中 $$