10.3 动能和势能 课件-2025-2026学年北师大版（北京）物理八年级全一册

该初中物理课件围绕能量主题，系统讲解动能、势能（重力势能、弹性势能）及机械能的概念、影响因素和转化规律，从能量定义切入，通过实验探究动能与质量、速度的关系，逐步延伸至势能及机械能转化，构建连贯的知识支架。 该资料亮点在于注重科学探究与科学思维培养，通过控制变量法、转换法探究动能影响因素，结合交通限速、高空坠物等生活实例及视频演示，渗透科学态度与责任。学生能在实验与实例中深化能量观念，教师可借助结构化知识框架与多样化素材提升教学效果。

10.3 动能和势能 小球是否对物块做功？ F S 小球对木块做了功 物体能对外做功 物体具有能量 物体能对外做的功越多 物体具有能量越大 疾驰的汽车 流动的水 以下物体具有能量吗？ 高挂在枝头的苹果 拉开的弓 高举的重锤 拉伸变形的皮筋 认识能量 ____________________________ 流动的水能把船冲走 高举的重锤能把地面砸陷 拉弯的弓能把箭弹射开 能量 一 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能 不一定正在做功 单位：焦J 1.有能量不一定做功；做功一定有能量。 2.一个物体能够做的功越多，它具有的能越大。 功与能量关系： 能量 _________ ▶常见的能量： 电能 热能 光能 核能 动能 势能 机械能 化学能 运 动 动能：物体由于运动而具有的能 动能 实验目的： 探究动能的大小跟哪些因素有关？ 实验方法： 【控制变量法】 实验器材： 【转换法】 质量不同的钢球 木块 斜面 长木板 猜 想： 1．动能的大小跟物体运动的 有关 2．动能的大小跟物体的 有关 速度 质量 实验观察： 怎样比较动能的大小？ 木块被撞（弹）出的距离 动能 结论： 同一钢球从高处滚下，高度h 越高，钢球运动到底部时速度越_____(快/慢)，物体B 被撞得越远。 ______相同时，钢球的_______越大，动能越______。 实验一： 让同一钢球A分别从不同高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？  快 大 动能 速度 质量 结论： 速度相同时，质量越_______的钢球能将物体B撞得越远 。 ______相同时，钢球的_______越大，动能越______。 实验二： 让质量不同钢球A从同一高度由静止开始滚下，观察哪个钢球把物体B撞得远？  大 动能 大 速度 质量 物体的质量和速度都能影响物体的动能。 研究下列数据：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？ 速度 动能 请解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度和限制部分车辆行驶？ 动能 综上所述，物体的动能跟_______和_______有关，_____越大，______越大，它具有的动能就越大。 实验中用了哪些研究方法？ 控制变量法，转换法 质量 速度 质量 速度 如图所示是一些道路的标志牌：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。 请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上，对不同车型会设定不一样的最高行驶速度? 与动能有关的现象及解释 【分析】同一辆汽车，质量不变，速度越大，具有的动能越大，危害性越大。所以限制机动车的最高行驶速度才能保证机动车行驶的安全性。 车型不同，车的载重量就不同，也就是说，车的质量有大有小。如果车的行驶速度相同，质量大的，动能大，在道路上行驶时，危险性就大。 因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。 视频演示——《探究影响动能大小的因素》 【例题2】体育课上，李华同学让铅球和足球在跑道上以相同的速度滚动，则（　　） A．铅球的动能大 B．足球的动能大 C．铅球、足球的动能一样大 D．无法比较 铅球和足球在跑道上的滚动速度相同，但铅球的质量大于足球的质量，所以铅球的动能大。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 A （2）分析比较甲和乙两组实验可得，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，物体速度相同时，质量越大，动能越大； 【例题3】如图所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。 （1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过______（选填“高度 ”或“距离 ”）大小来反映的； 大 距离 甲、丙 （4）综合上述可知，如图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高________； （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。 速度 减小 （1）钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过木块移动距离s的大小来反映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。 （2）分析比较甲乙两组实验，小球的质量相同，在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。 （3）探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。 （4）图所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。 （5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。 想一想，为什么会有这样的标语？ 重力势能 弹性势能 势能 水从高处冲下 势能 三 1.重力势能：高处的物体由于受到重力而具有的能 被举高的斧头 被提高的重锤 控制变量法 提出问题 猜想与假设 实验方法 探究物体的重力势能跟哪些因素有关 物体的重力势能可能跟....... 如何判断物体重力势能的大小？  通过观察被砸物（木桩）陷入沙中的深度 转换法 质量相同的物体，位置越高，重力势能越____; 大 高度相同的物体，质量越大，重力势能越___。 大 势能 三 2.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能 室内蹦极健身 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 蹦床运动 被压弯的跳板 2．弹性势能 物体的弹性形变越大，弹性势能越大 射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。 弹性势能大小与形变大小有关 结论： 课堂小结 本节课重要知识点： 1.动能： 2.重力势能： 3.弹性势能： 影响动能大小的因素： 由于物体运动而具有的能。 物体由于被举高而具有的能 影响重力势能大小和因素： 质量和速度 质量和高度 物体由于发生弹性形变而具有 的能，与物体 弹性形变程度有关。 控制变量法 转换法 练习1　判断下列说法正确的是( )。 A．速度大的球一定比速度小的球动能大 B．同一辆车运动速度越大动能就越 C．子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就 比火车动能 D．平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变 练一练 B 练习2　一架沿竖直方向上升的直升机，它具有(　)。 A．动能         B．重力势能 C．弹性势能     D．动能和重力势能 练习3　某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ）。 A．动能变大，重力势能变大 B．动能变小，重力势能变小 C．动能不变，重力势能不变 D．动能变小，重力势能变大 D D 异同点 动能 势能 重力势能 弹性势能 不同点 形成原因 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高 物体由于发生弹性形变而具有的能量 特点 一切运动的物体都具有动能 一切被举高的物体都具有重力势能 一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能 决定因素 质量和速度 　质量和高度 弹性形变程度、材料 相同点 都是能量的一种具体形式,都具有做功的本领 比较动能和势能的异同 机械能 ____________________________ ▶ 动能、势能统称为机械能。 机械能 动能 势能 重力势能 弹性势能 ▶ 物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 能量的相互转化 ____________________________ 想一想，射箭时弓的弹性势能去哪里了？ 弓的弹性势能 箭的动能 转化 能量的相互转化 ____________________________ 讨论： 举高的皮球释放后做自由落体运动，重力势能减小，是不是能量消失了？  重力势能 动能 转化 拓展： 能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。 　 观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的？ 能量的相互转化 ____________________________ 初始态 最低点 最高点 1、观察滚摆的运动，讨论滚摆在运动过程中动能和势能是如何变化的。 （1）在下降的过程中： （2）在上升的过程中： ___________转化为 。 ___________减少，_________增加。 ___________转化为_____________。 ___________减少，____________增加。 重力势能 动能 重力势能 动能 动能 动能 重力势能 重力势能 2、分析小球在摆动过程中动能和势能的相互转化。 （1）由A点到B点的过程中： （2）由B点到C点的过程中： ___________转化为__________。 ____________减少，____________增加。 ___________转化为____________。 _____________减少，____________增加。 重力势能 动能 重力势能 动能 重力势能 动能 重力势能 动能 A B 3、分析小球与弹簧接触过程中动能和势能的相互转化。 （1）由A点到B点的过程中： （2）由B点到A点的过程中： __________转化为__________。 小球的动能_____，弹簧的弹性势能_____。 ____________转化为___________。 弹簧的弹性势能减少，小球的动能增加。 动能 弹性势能 弹性势能 动能 减少 增加 1、由近地点到远地点运动过程中： 转化为 。 2、由远地点到近地点运动过程中： 转化为 。 重力势能 动能 重力势能 动能 当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变或者说机械能是守恒的 机械能守恒 ____________________________ 想一想，从鼻尖释放的铁锁，会再次打到鼻尖吗？ 当阻力为零时，铁锁摆回原高度。 重力势能 动能 完全 即当题中出现“不计空气阻力”“在光滑的水平面上”等之类的词语时，我们就说机械能不变。 判断动能变化情况 一辆汽车加速运动，它的动能                。  火车进站时做减速运动，它的动能           ；停止后，它的动能等于           。 一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能         。 增大 减小 减小 0 筒车引来黄河水 课堂小结 ____________________________ 下列物体具有何种形式的机械能: 升空的火箭: ; 正在下落的雨滴: ; 被拉长的橡皮筋: . 质量较大的老鹰与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的动能相等，那么 飞得快。 动能、重力势能 动能、重力势能 弹性势能 燕子 练一练 2、为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？ 1、用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？ 1）行驶的车具有动能，车的行驶速度越大，具有的动能就越大，在刹车阻力相同时，它滑行的距离就越长。发生撞击时，破坏性也越大。 2）当车的行驶速度相同时，车的质量越大，具有的动能就越大，行驶时的危险性就越大。 Lavf57.56.101 Lavf59.27.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $