内容正文:
章末总结
八年级物理下册 •人教版(2024新版)
第十一章——功和机械能
思维导图·建体系
力学中的功
(1)定义:如果一个_____作用在物体上,物体________
_____________________,就说这个力对物体做了功。
(2)做功的两个必要因素:一个是_____________________;另一个是____________________________。
在这个力的方向上移动了距离
功
力
作用在物体上的力
物体在力的方向上移动的距离
重点回顾
(3)力学中,功等于_____与物体在力的方向上移动的______的乘积。
(4)公式:___________。F表示_______,单位为N;s表示__________________________________,单位为m;W表示______,单位为J,1J=1N·m。
(5)拓展:重力做功 W=Gh,克服摩擦力做功 W=fs。
力
距离
W=Fs
力
物体在力的方向上移动的距离
功
重点回顾
(6)不做功的三种情况
示意图 有力,有距离 有力,没有距离 没有力,有距离
特点 有力有距离,力的方向与距离的方向垂直 物体受力,但静止 物体在水平方向不受力,因惯性而动
举例 人提水桶水平前进,提水桶的力和水桶的重力均不做功 推而未动,搬而未起 踢飞出去的足球(忽略空气阻力)
重点回顾
功率:
(1)比较做功快慢的方法。
①做功相同比时间,时间__________,做功越快;
②时间相同比做功,做功__________,做功越快。
(2)功率。
①意义:表示做功的__________。
②概念:功与做功所用时间__________。
③功率:_________。
(3)国际单位:瓦特,符号是________,1 kW=________W。
越短
越多
快慢
之比
W
103
动能和势能
1.能量:物体能够______________,我们就说这个物体具有能量,简称能。
2.动能:
(1)动能:物体由于__________而具有的能。
(2)决定因素:
①质量相同的物体,运动的__________越大,它的动能越大。
②运动速度相同的物体,__________越大,它的动能越大。
对外做功
运动
速度
质量
3.势能:
(1)重力势能。
①重力势能:物体由于______________并处在______________时所具有的能。
②决定因素:物体的__________越大,__________越高,它具有的重力势能就越大。
(2)弹性势能。
①弹性势能:物体由于发生______________而具有的能。
②决定因素:物体的______________越大,它具有的弹性势能就越大。
受到重力
一定高度
质量
位置
弹性形变
弹性形变
动能 势能
重力势能 弹性势能
定义 物体由于______而具有的能 在地球表面附近,物体由于受到______并处在__________具有的能 物体由于发生________而具有的能
决定
因素 _______和______________ ______和______ ____________的大小
判断
有无 正在运动的物体 物体被举高 发生弹性形变的物体
运动
弹性形变
质量
质量
高度
弹性形变
运动的速度
重力
一定高度
重点回顾
1.机械能:_____、__________和__________统称为机械能。
2.机械能及其转化
(1)动能和势能可以相互________。
(2)机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化,尽管动能、势能的大小会变化,但机械能的总和___________,或者说,机械能是守恒的。
3.自然界的流水和风都具有大量的机械能。
动能
重力势能
转化
保持不变
机械能及其转化
弹性势能
新课导入
重点回顾
物体具有机械能的总量等于动能、势能能量之和。
大量的事实告诉我们,动能和势能可以相互转化。
机械能及其转化(重点)
从隐含条件中判断速度、高度、质量的变化情况:
(1)判断速度大小的变化:匀速(v不变);加速(v变大);减速(v变小)。
(2)判断高度的变化:上升(h变大);下降、下滑(h变小);近地点(h最小);远地点(h最大)。
(3)判断质量的变化:投放救灾物资的飞机、正在洒水的洒水车(m减小),空中加油机给直升机加油(直升机质量增大,加油机质量减小)。
(4)判断机械能的变化:光滑(无摩擦力做功,机械能不变);粗糙(克服摩擦做功,机械能减少)。
探究物体的动能跟哪些因素有关
【设计和进行实验】
1.实验器材:质量不同的钢球、木块。
(1)选择钢球从斜面滑下而不选择木块的原因:减小摩擦力对实验的影响。
(2)斜面的作用:控制钢球到达水平面时速度的大小。
2.实验中使钢球从同一位置释放的目的:使钢球到达水平面的初速度相同。
重点实验突破
3.转换法的应用:通过木块被撞出的距离大小反映动能的大小。
4.控制变量法的应用
(1)探究动能与质量的关系:让质量不同的钢球从同一斜面同一位置处由静止释放,使钢球撞击水平面上的木块时速度相同,比较木块被推动的距离。
(2)探究动能与速度的关系:让同一钢球从不同高度由静止释放,使钢球在撞击水平面上的木块时速度不同,比较木块被推动的距离。
重点实验突破
【交流与反思】
5.小球运动过程中的机械能转化:从高处释放运动到水平面上的过程中,重力势能转化为动能;碰撞后运动一段距离停下来,动能转化为内能。
6.小球在水平面上不能立即停下来的原因:小球具有惯性。
7.木块在水平面上最终会停下来:受到摩擦力的作用。
8.实验推理与假设:当水平面绝对光滑,钢球将做匀速直线运动。
重点实验突破
9.实验改进
(1)木块被撞后滑出木板:换质量更大的木块或换质量较小的钢球或换长度较长的木板。
(2)木块在水平面滑行距离太短:减小木块的质量或增大钢球由静止释放的高度。
10.实验结论:质量相同的物体,运动的速度越大,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。
重点实验突破
实验与科学探究题
1.体育课上,同学们在老师的指导下进行篮球训练。小林同学发现篮球落地后会反弹,但反弹的高度却不同。篮球由静止开始下落时,反弹的高度与什么因素有关呢?小林与同学一起对这个问题进行了讨论,提出了如下猜想:
猜想1:球的反弹高度与地面材料有关;
猜想2:球的反弹高度与篮球型号有关;
猜想3:球的反弹高度与球下落高度有关;
同学们用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木质地板上进行了实验。得到的实验数据如下表所示,请你参与到研究性学习小组中,一起完成下列问题。
实验序号 篮球型号 下落高度/cm 地面材料 反弹高度/cm
1 #6 120 木质 80
2 #7 120 木质 80
3 #7 水泥 90
4 #7 150 水泥 110
(1)为了验证猜想1,小林进行了表中序号为2、3的两组实验,则表中缺少的数据应为____。
(2)要验证猜想2,需要选用序号为_____的两组数据进行分析。
(3)分析四次实验数据,得到的结论是:篮球反弹的高度与下落高度和___________有关,与____________无关。
120
1、2
地面材料
篮球型号
(1)为完成实验,应使两个质量_____的小球从轨道上_____高度由静止释放。(均选填“相同”或“不同”)
(2)由图甲场景可知,碰撞木块前瞬间小球____(选填“①”或“②”)的动能较大。两木块通过A、B两点处所受的滑动摩擦力大小分别为fA、fB,则fA____(选填“>”“<”或“=”)fB。
2.如图甲是小丽探究动能大小与速度关系时的实验场景:斜面上有两平行轨道,将两小球①、②从轨道上由静止释放,与放置在水平木板上的两个相同木块①、②发生碰撞,两个木块初始位置到斜面底端的距离相等。
相同
不同
①
=
(3)图乙是某次实验的场景:将两小球从图中E、F处由静止释放,最终木块①从水平木板的右端滑出,小丽用质量更大的木块③替换木块①后继续此次实验,将两小球仍从图中E、F处由静止释放,木块③未滑出木板。小丽的实验改进有一处遗漏,它是________________________________________________。
没有将木块②也更换为与木块③相同的木块
3.小明同学在研究“影响重力势能大小的因素”时,提出了如下猜想:
猜想一:重力势能的大小可能与物体的质量有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体所在的高度有关;
猜想三:重力势能的大小可能与物体的体积有关。
他为了验证猜想,准备了如下实验器材:花泥(易产生塑性形变)若干块,体积相同、质量为m的小球3个和质量为2m、3m的小球各一个;体积不同的小球3个。将它们分别从不同位置由静止释放,小球陷入花泥里的深度情况如图所示。请你完成下列内容。
(1)本实验中,小球的重力势能大小是通过观察________________________________来反映的。
(2)分析A、B、C球的实验现象,可得出结论:________________________________________________。
(3)为了验证猜想二,他应分析_________(填写字母)三球的实验现象。
小球陷入花泥的深度
当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大
A、D、E
(4)为了验证猜想三,小明同学正确操作,F球、G球和H球的质量应该_____(选填“相同”或“不同”);实验后根据图乙的现象,可知物体重力势能的大小与物体的体积_____(选填“有关”或“无关”)。
相同
无关
$$