11.3 动能和势能 课件-2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理课件聚焦动能和势能，通过高处西瓜皮砸坏车顶、压缩弹簧弹起小球等生活实例导入“能”的概念，逐步讲解动能、重力势能、弹性势能的定义及影响因素，结合实验探究与即学即练搭建学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过控制变量法和转换法设计动能实验（如观察木块移动距离判断动能大小），结合高空抛物、水电站等实例培养物理观念与科学思维，用表格系统总结机械能类型。学生能提升探究能力，教师可高效开展教学。

11.3　动能和势能 核心素养 学业质量 物理 观念 1.知道动能和势能的定义，能结合实例，说出物体什么时候具有动能、重力势能或弹性势能。 2.了解动能、重力势能和弹性势能的大小与什么因素有关，并能解释简单的现象。 核心素养 教学内容 物理 观念 1.通过对运动的小车撞击木块、打桩机打桩、拉弓射箭等实例分析，知道动能、重力势能和弹性势能的定义。 2.结合生活实例，分辨物体什么时候具有动能、重力势能或弹性势能。 3.通过实验探究，了解动能的大小与什么因素有关。 4.结合高空抛物的危害和拉弓射箭等生活实例，知道重力势能和弹性势能的影响因素有哪些。 5.通过分析动能、重力势能和弹性势能的影响因素，判断动能、重力势能和弹性势能的变化情况。 核心 素养 学业质量 教学内容 科学 思维 1.会用转换法判断动能、重力势能和弹性势能的大小。 2.会用控制变量法来探究动能、重力势能的大小与什么因素有关。 3.会用对比的方法分析动能、重力势能和弹性势能的大小与什么因素有关。 1.通过转换法，使学生掌握如何判断动能、重力势能和弹性势能的大小。 2.引导学生思考：物理量的大小受到两个或以上因素影响时，需用控制变量的方法。 3.通过实验探究，使学生能通过图像和数据的对比，分析动能、重力势能和弹性势能的大小与什么因素有关。 核心 素养 学业质量 教学内容 科学 探究 1.结合生活经验，猜想动能、重力势能和弹性势能的大小与什么因素有关。 2.设计实验方案，探究动能、重力势能和弹性势能的大小与什么因素有关。 3.利用图像处理实验数据，得出科学结论。 1.通过分析动能、重力势能和弹性势能的大小与什么因素有关的实验，培养学生根据已有的生活经验进行猜想与假设的意识。 2.通过构建完整的实验探究活动，使学生全面认识科学探究的过程，并对科学探究的各个要素的内容有所了解。 3.利用图像分析实验数据，培养学生的观察和分析能力，总结实验规律的能力。 核心 素养 学业质量 教学内容 科学 态度 与责 任 通过科学探究培养 学生严谨认真、实 事求是、持之以恒 的品质。 1.通过实验探究动能、重力 势能和弹性势能的大小与什 么因素有关，培养学生严谨 和实事求是的科学态度。 2.通过分析生活实例培养学 生学以致用，将物理知识应 用于生产和生活中的能力。 2022课程标准 学习目标 知道动能、势能的 含义。 1.能结合实例，说出物体什么时候 具有动能、重力势能或弹性势能。 2.【重点】通过探究，了解动能、 重力势能和弹性势能的大小与什么 因素有关，并能解释简单的现象。 知识点1　能 1. 案例：如图所示，一辆车停在某高层住宅的楼下，车 顶遭到损毁，警察在现场只看到了一些碎的西瓜皮。经 过分析，原来罪魁祸首正是这些西瓜皮。坚固的车顶居 然能被西瓜皮击坏，这是什么原因呢？ 高处下落的西 瓜皮砸坏车顶 　　　 压缩的弹簧 能将小球弹起 　　　 湍急的流水 能推动水车 2. 分析：如图所示，处于高处的西瓜皮，压缩的弹簧、 湍急的流水 （选填“能”或“不能”）对外做 功，物体能够对外做功，我们就说物体具有能量，简 称 ⁠。 3. 小结： （1）一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量 越 （选填“大”或“小”）。 （2）能与功的单位相同，都是 ，用符号 ⁠ 表示。 能　 能　 大　 焦耳　 J　 知识点2　动能 1. 问题：如图所示，在水平面上有一辆向前运动的小 车，它推动木块前进了一段距离。运动的小车推动木块 前进，小车对外做了功，表明小车具有 。这小 车是因为什么才具有这种能量的呢？ 能量　 2. 分析：这是因为小车在 ，因此具有了这种 能量。 3. 定义：物体由于 而具有的能，叫作 ⁠ 。 的物体都具有 ⁠。 4. 猜想：物体的动能大小可能跟哪些因素有关？ 物体的质量和物体的速度。 运动　 运动　 动 能　 一切运动　 动能　 物体的质量和物体的速度。 5. 演示：如图所示，研究物体的动能跟哪些因素有关。 研究 问题 研究物体的动能跟速度的 关系 研究物体的动能跟质 量的关系 实验 器材 斜槽、木块、 ⁠个钢 球 斜槽、木块、2个质 量 ⁠的钢球 实验 方法 法和 法（观察木块移动 的 来比较钢球的动能大小） 1　 不同　 控制变量　 转换　 距离　 实验 步骤 1.如图甲，把木块放置在水平面固定的位置，把钢球放在斜槽上高为h1处静止释放，记录木块移动的距离s1； 2.如图乙，把木块放回水平面原来的位置，把钢球放在斜槽上高为h2处静止释放，记录木块移动的距离s2。 实验 步骤 1.如图丙，把木块放置在水平面固定的位置，把小钢球放在斜槽上高为h处静止释放，记录木块移动的距离s3； 2.如图丁，把木块放回水平面原来的位置，把大钢球放在斜槽上高为h处静止释放，记录木块移动的 距离s4。 实验 现象 与分 析 钢球从高处滚下，高度越 高，钢球运动到水平面时 速度越 ，木块被撞 得越 ，钢球具有的 动能越 （选填 “大”或“小”） 钢球从相同高度由静 止释放， ⁠相 同，钢球的质量越 大，木块被撞得 越 ，钢球具有 的动能越 （选 填“大”或“小”） 大　 远　 大　 速度　 远　 大　 实验 结论 1.物体动能的大小跟 和 有关； 2.质量相同的物体，运动的速度越大，物体的动 能越 ⁠； 3.物体运动的速度相同时，质量越大，物体的动 能也越 ⁠。 速度　 质量　 大　 大　 【典例1】请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速 度不能太大？ 答：动能的大小与质量和速度有关，质量相同时，自行 车运动的速度越大，其动能越大，在发生紧急情况时越 不容易停下来，容易造成交通事故，因此骑自行车时速 度不能太快。 答：动能的大小与质量和速度有关，质量相同时，自行 车运动的速度越大，其动能越大，在发生紧急情况时越 不容易停下来，容易造成交通事故，因此骑自行车时速 度不能太快。 【变式1】如图所示，某段道路的标志牌显示：小型客 车最高行驶速度不得超过100 km/h；大型客车、载货 汽车最高行驶速度不得超过80 km/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，对不同车型设定不一样的最 高行驶速度？ 【变式1】图 答：对机动车的最大行驶速度进行限制，是因为同一辆 汽车质量不变时，速度越大，具有的动能越大。当不同 车型的汽车的速度相同时，质量越大的汽车，它具有的 动能越大，刹车阻力相同时，它滑行的距离就越长，容 易与前面的物体相撞，相撞时冲击力也更大，所以要对 不同车型的汽车设定不一样的最大行驶速度。 答：对机动车的最大行驶速度进行限制，是因为同一辆 汽车质量不变时，速度越大，具有的动能越大。当不同 车型的汽车的速度相同时，质量越大的汽车，它具有的 动能越大，刹车阻力相同时，它滑行的距离就越长，容 易与前面的物体相撞，相撞时冲击力也更大，所以要对 不同车型的汽车设定不一样的最大行驶速度。 知识点3　势能 （一）重力势能 1. 问题：如图所示，打桩机工作时，先把重锤高高举 起，重锤落下能把石桩打入地下，重锤对石桩做了功， 这说明重锤具有 。重锤是因为什么原因才具有 这种能量的呢？ 能量　 2. 分析：这是因为重锤离地面有 ，因此具有了 这种能量。 3. 定义：在地球表面附近，物体由于受到 ⁠并处 在一定 时所具有的能，叫作 ⁠。 高度　 重力　 高度　 重力势能　 4. 推理： （1）打桩机选用重锤工作，是因为重力势能的大小 跟 有关，高度相同时，物体的质量越大，所具 有的重力势能越 （选填“大”或“小”）。 （2）打桩机工作时，先把重锤高高举起，是因为重力势 能的大小还跟 有关，质量相同时，物体的位置 越高，所具有的重力势能越 （选填“大”或 “小”）。 质量　 大　 高度　 大　 【典例2】如图所示是高空抛物的杀伤力情况图，请根据 图中信息分析重力势能的大小跟哪些因素有关，说说其 判断理由？ 故意高空抛物最高将按故意杀人罪论处 【典例2】图 答：重力势能的大小跟质量和高度有关， 根据图片信息说出合理解释即可。 答：重力势能的大小跟质量和高度有关， 根据图片信息说出合理解释即可。 【变式2】我国的乌东德水电站的拦河拱坝高270 m（如 图甲）。水电站满负荷发电时，一天的发电量就可以满 足30万人1年的生活用电。我国葛洲坝水电站的拦河坝高 70 m（如图乙）。有人说前者水的重力势能比后者的 大，能够这样简单地得出结论吗？为什么？ 【变式2】图 答：不能，重力势能的大小跟质量和高度有关，单从高 度上比较重力势能的大小是不全面的。 答：不能，重力势能的大小跟质量和高度有关，单从高 度上比较重力势能的大小是不全面的。 （二）弹性势能 1. 问题：如图所示，发生形变的网球拍能将网球弹出， 拉弯的弓能将箭射出，被压弯的跳板能将运动员弹起， 网球拍、弓和跳板具有 。它们是因为什么原因 才具有这种能量的呢？ 能量　 甲 乙 丙 2. 分析：网球拍、弓和跳板因为发生了 形变， 因此具有了这种能量。 3. 定义：物体由于发生 形变而具有的能叫 ⁠ ⁠。 4. 问题：轻轻拉弓和用力拉弓，哪种情况下箭射出的距 离较远？ 5. 分析：用力拉弓时，弓的形变越 ，箭射出的距 离也越 （以上两空均选填“大”或“小”）。 6. 小结：弹性势能的大小跟 有关，在 弹性限度内，弹性形变程度越大，弹性势能越 ⁠。 弹性　 弹性　 弹 性势能　 大　 大　 弹性形变程度　 大　 【典例3】如图所示为运动员在撑竿跳高的场景，下列说 法正确的是（　B　） 【典例3】图 B A. 杆被压得越弯，产生的弹力越小 B. 杆被压得越弯，杆弹性势能越大 C. 杆的弹性势能跟被压弯程度无关 D. 杆被压得越弯，运动员的弹性势能越大 【变式3】如图所示是运动员参加射箭比赛时的场景，下 列说法错误的是（　C　） 【变式3】图 C A. 运动员将弓举起的过程中，弓的重力势能增大 B. 运动员射箭过程中，其重力势能不变 C. 弓被拉得越弯产生的弹力越小 D. 弓被拉得越弯具有的弹性势能越大 1. 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有 ，简称能。单位： ⁠。 能量 焦耳（J）　 2. 动能和势能 机械能 类型 定义 影响因素 举例 动能 物体由于 运动而具 有的能量 1.质量：速度相同时， 质量越大，动能越大。 2.速度：质量相同时， 速度越大，动能越大。 1.行驶中的高铁 2.奔跑的斑羚 3.飞行的子弹 机械能 类型 定义 影响因素 举例 重力势 能 物体由于 被举高而 具有的能 量 1.质量：高度相同时， 质量越大，重力势能越 大。 2.高度：质量相同时， 高度越高，重力势能越 大。 1.悬挂在 屋檐下的 灯笼 2.水坝上 游的水 3.举起的 杠铃 机械能 类型 定义 影响因素 举例 弹性势 能 物体由于 发生弹性 形变而具 有的能量 1.弹性形变程度：在弹 性限度内，形变越大， 弹性势能越大。 2.材料性质：不同材料 的弹性系数不同。 1.拉开的 弓 2.压缩的 弹簧 3.弯曲的 撑竿 基础评价 1. 请你判断下列物体具有哪种形式的能量。 （1）在水平公路上行驶的汽车： ⁠。 （2）悬挂在天花板上的吊灯： ⁠。 （3）在空中飞行的飞机： ⁠。 （4）被拉开的弹弓： ⁠。 动能　 重力势能　 动能和重力势能　 弹性势能　 2. 判断下列物体的动能、重力势能如何变化（选填“增 大”“减小”或“不变”），并说明理由。 （1）在空中上升的足球，足球的动能 ，重力势 能 ，理由： ⁠ ⁠。 减小　 增大　 上升的足球质量不变，速度减小， 所以动能减小；其高度增大，所以重力势能增大 （2）飞机在空中水平匀速飞行，并不断地空投物资，飞 机的动能 ，重力势能 ，理由： ⁠ ⁠ ⁠。 （3）运动员弯弓将箭射出时，弓的弹性势能 ⁠， 理由： ⁠。 减小　 减小　 飞机 水平匀速飞行，速度和高度不变，空投物资使其质量减 小，所以动能和重力势能都减小　 减小　 弓的弹性形变减小，所以弓的弹性势能减小 素养评价 3. 如图所示，甲、乙是两个质量相同的小球，在同一高 度以大小相等的速度，将甲球竖直向下抛出，将乙球竖 直向上抛出，则下列说法正确的是（　D　） A. 抛出时，甲球的动能大于乙球的动能 B. 抛出时，甲球的重力势能小于乙球的重力势能 C. 此过程，乙球的动能一直减少 D. 此过程，甲球的动能一直增大 第3题图 D ▶方法点拨　分析物体在整个过程或某个片段的速度和 高度的变化情况，并结合动能和重力势能的影响因素来 进行分析判断。 4. 图甲中过山车从A点出发，先后经过B、C、D、E点； 图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小 的示意图。则过山车的重力势能在 点最大，它经过 C点时的速度 （选填“大于”“小于”或“等 于”）经过E点时的速度。 B　 大于　 第4题图 $