12.1 动能与势能 课件-2025-2026学年教科版物理八年级下学期

该初中物理课件聚焦动能与势能，涵盖能量定义、单位及动能、重力势能、弹性势能的概念和影响因素。通过“高空西瓜皮击坏车顶”情景导入，从生活现象引出能量概念，经实验探究深化理解，结合限速标志等实例巩固知识。 其亮点在于以科学探究为核心，通过动能实验（控制变量法、转换法）和重力势能实验培养科学思维，结合安全警示牌强化科学态度与责任。采用对比表格小结知识，学生能提升探究能力和联系实际的能力，教师可借助完整教学流程提高教学效果。

第十二章 机械能 第 1 节 动能与势能 创设情景，引入新课 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。 脆弱的西瓜皮怎么会将坚固的车体击坏呢？在生活中还有类似的现象吗？ 高处下落的西瓜皮、小泥土、玻璃窗等都具有能量。 动 能 一、能量 1.定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2.单位：焦耳（J） 3.实质：能量转化或转移的过程。 4.表示物体做功本领的物理量。 物体能够做的功越多，表示这个物体所具有的能量越大。 二、动能 1.定义：物体由于运动而具有的能量，叫做动能。 一切运动的物体都具有动能。 呼啸的海浪有时会冲坏海堤，弹出去的台球能把静止的球撞开，子弹穿透西瓜将西瓜打烂，人跑步和骑自行车...... 这些现象说明运动的物体有对其他物体做功的能力，即运动的物体都具有能量。 2.影响物体动能大小的因素 同样是运动的风，为什么情况会不一样呢，动能的大小与什么因素有关呢？ 探究实验：动能大小的影响因素 【猜想与假设】 运动速度v ？ 物体质量m ? 【实验方案】 如图所示，实验中通过换用不同质量的钢球改变质量，让同一钢球从不同高度处释放下来改变速度。 钢球动能的大小由木块被推动的距离来反映，木块被推动得越远，说明钢球的动能越大。 实验方法： 实验方法： 控制变量法 转换法 【实验方法】 控制变量法、转换法 【实验器材】 小车、木块、斜面、砝码等。 【实验过程】 1.探究物体动能大小与速度的关系 让同一个钢球从斜面的不同高度处由静止开始释放，推动木块移动，比较两次木块被推动距离的远近如图甲，乙所示关系。 结论：钢球的质量相同时，高度h越高，钢球运动到底部时越_____(快、慢)，木块被撞得越远。所以，在质量相同时，钢球的速度越大，动能越______。 快 大 2.探究物体动能大小与速度的关系 换用质量不同的钢球，从斜面的相同高度处由静止开始释放，比较两次木块被推动距离的远近，如图丙 丁所示关系。 【归纳总结】 物体动能的大小跟速度、质量有关，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。 【交流与合作】 ①如何使钢球获得动能 将钢球由斜面某一高度静止释 放（重力势能转化为动能）。 ②假设水平面绝对光滑 钢球撞击木块后木块移动的距离无法确定，钢球动能的大小无法比较。 ③若木块被撞后滑出木板如何解决？ 换质量更大的木块，换质量更小的钢球，换更长的木板。 在桌上铺上毛巾，钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小。 限速标志牌： 如图所示是我们在高速公路上经常能看到的限速标志牌。为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制呢？对于相同的道路，为什么针对不同的车型设定不一样的最高限速呢？ 汽车速度越快，出事故时破坏就越严重，这说明物体动能的大小同它的运动速度有关。质量相同的物体，速度越大动能就越大。一辆汽车以同一速度运动，重载比空载时出事故会更严重，这说明物体的动能还跟物体的质量有关。速度相同的物体，质量越大动能就越大。 势 能 一、重力势能 1.定义：物体由于位置较高而具有的能量叫作重力势能，叫做重力势能。 水滴石穿 打夯紧地基 水滴石穿”，反复地举高重物，下落夯实地基，打桩机在工作时，先把“重锤”举起，“重锤”落下，可以把桩打入地里，可见，被举高的物体也具有做功的本领，具有能量。 2.影响重力势能大小的因素 高空抛物破坏力惊人，十分危险，影响重力势能大小与什么因素有关呢？ 楼上的物品具有重力势能，所以高空抛物很危险！ 探究实验：影响重力势能大小的因素 【猜想与假设】 手机掉落时的高度越高，越容易摔碎。 山上滚落的石块越大，破坏力也越大。 猜想：影响势能大小的因素可能与物体的高度h有关，还可能与物体的质量有关。 【实验方案】 如图所示，小桌放置在沙路 中镇平的沙面上，让物体以某一高处自由下落撞击小桌，观察小桌下陷得深浅情况，下陷越深说明下落的物体做的功越多（转换法）； 改变同一物体的下落高度，然后从同一高度释发不同质量的物体，比较物体对小桌做功的多少（控制变量法）。 【实验方法】 控制变量法 转换法 【实验器材】 装满沙的沙盆、铁架台、方桌、铝块等。 【实验过程】 1.探究物体势能的大小与高度的关系 让同一个物体从不同的高度自由下落撞击小桌，比较两次小桌被撞击后的下陷情况，如图甲，乙所示关系。 质量相同时，高度h越高，高度越高，重力势能越大。 2.探究物体势能的大小与质量的关系 让两个质量不同的物体从同一高度自由下落撞击小桌子，比较两次小桌子被撞击后的下陷情况，如图丙，丁所示。 在高度相同，质量不同的物体，重量越大，重力势能也越大。 【归纳总结】 重力是势能的大小与高度、质量有关，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。 在建筑工地上，常常看到以下 的指示牌，你知道这些安全警示牌表示什么含义？ 势能，一旦下落后，做的功也多，对人的伤害更大。所以这些安全警示牌表示防止高空物体的下落，为了保证安全须佩戴安全帽。 因为处于高空的物体具有很大的重力 二、弹性势能 1.定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 “弓开如满月，箭去似流星。”拉开的弓能把箭射出去，蹦床能把人弹起来，汽车用弹簧来减震、拉力器让人们练习手臂力量...... 可见，发生弹性形变的物体具有做功的本领，具有能量。 2.影响弹性势能大小的因素 物体弹性势能的大小，与物体的弹性形变程度和物体本身的材料有关，对 于同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。 势能 重力势能和弹性势能是常见的两种势能。 【动能和势能的比较】 物体由于运动 而具有的能量 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 物体由于发生弹性形变而具有的能量 质量和速度 质量和高度 弹性形变程度和材料 都是能量的一种具体形式，都具有做功的本领，单位都是焦耳（J）。 课堂练习 1.如图是雨滴在空中下落过程中速度与时间的关系图。雨滴在t1～t3三个时刻中具有的动能分别是E1、E2、E3 不考虑下落过程中雨滴的质量变化，则动能的大小关系是（　　） A．E1＜E2＝E3 B．E1＞E2＞E3 C．E1＜E2＜E3 D．E1＝E2＜E3 A 2.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．质量大的球一定比质量小的球动能大 C．同一辆车运动速度越大动能就越大 D．子弹的速度比火车的速度大，所以子弹的动能就比火车的动能大 C 3.甲、乙两车同时同地沿同一直线做匀速直线运动，它们的s-t图像如图所示，则（　　） A．甲车的动能大于乙车的动能 B．甲、乙两车的重力势能相等 C．经过8秒，甲、乙两车相距10米 D．运动10米，甲车比乙车少用4秒 D 课堂小结 动能和势能 重力势能 弹性势能 能 量 动 能 ①定义：物体由于发生弹性形变而具有的能. ①定义：物体能够对外做功，就说这个物体具有能量. ②实质：物体做功的过程，就是能的转化过程. ③能量是表示物体做功本领的物理量. ④单位：焦耳（J）. ①定义：物体由于运动而具有的能叫做动能. ②影响因素：物体的运动速度和质量. ①定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能. ②影响因素：物体的质量和所在的高度. ②影响因素：物体本身的材料和弹性形变的程度. Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $