11.3 动能和势能 导学案 2025-2026学年人教版物理八年级下册

该初中物理导学案聚焦“动能和势能”核心内容，引导学生掌握动能、重力势能、弹性势能的概念及影响因素。通过课前预习填空搭建概念基础，课堂探究以“能量认识-动能实验-重力势能实验-弹性势能辨析”为脉络，用实验操作与问题链衔接知识，形成递进式学习支架。 资料亮点在于强化科学探究与科学思维，通过控制变量法设计动能（小球撞击木块）、重力势能（重物砸橡皮泥）实验，用转换法呈现结果。结合洒水车、热气球等生活实例的当堂检测，深化能量观念，课前预习、课堂小结与课后作业闭环设计，助力学生自主学习与教师教学评估。

11.3动能和势能（导学案）解析版 班级：________姓名：________组别：________ 一、学习目标 1.记住动能、重力势能、弹性势能的概念，能判断物体具有哪种形式的能。 2.通过实验探究影响动能、重力势能大小的相关因素。 3.会利用影响因素分析动能、势能的大小变化。 二、课前预习 1.物体由于__运动_具有的能叫动能。 2.物体由于被举高具有_重力_势能，发生弹性形变具有_弹性_势能。 3.质量越大、速度越大，物体的动能越__大_。 三、课堂探究 探究一：能量初步认识 1.一个物体能够__对外做功_，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2.能量单位和功一样，都是__焦耳（J）_。 探究二：动能及其影响因素 1.动能定义：物体由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都有动能。 2.实验探究：探究动能大小与质量、速度的关系 实验方法：控制变量法 （1）探究速度对动能影响：同一小球，从斜面不同高度释放，改变速度，控制质量不变。 实验 小球质量 释放高度 木块滑行距离 动能大小 1 相同 低 近 小 2 相同 高 远 大 结论：质量相同时，速度越大，动能越__大__。 （2）探究质量对动能影响：不同质量小球，从斜面同一高度释放，保证初速度相同。 实验 小球质量 释放高度 木块滑行距离 动能大小 1 小 相同 近 小 2 大 相同 远 大 结论：速度相同时，质量越大，动能越__大__。 3.总结：物体动能与__质量_、__运动速度_有关。 4.随堂判断： 货车限速比小汽车低，因为货车__质量__大，动能大，危险性高。 探究三：重力势能及其影响因素 1.重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力并处于一定高度时所具有的能。 2.实验：重物从高处下落砸橡皮泥，凹陷程度反映重力势能大小。 （1）同一重物，从不同高度落下 重物质量 下落高度 橡皮泥凹陷 势能大小 相同 低 浅 小 相同 高 深 大 结论：质量相同，高度越高，重力势能越__大__。 （2）不同重物，从同一高度落下 重物质量 下落高度 橡皮泥凹陷 势能大小 小 相同 浅 小 大 相同 深 大 结论：高度相同，质量越大，重力势能越_大_。 3.总结：重力势能大小和_质量_、__高度_有关。 4.实例：楼顶花盆坠落危险，因为高度大，__重力势能_大。 探究四：弹性势能 1.弹性势能：物体由于发生_弹性形变_而具有的能。 2.影响因素：同一物体，弹性形变越大，弹性势能越__大__。 3.举例：被压缩的弹簧、拉开的橡皮筋都具有弹性势能。 探究五：综合辨析 1.在水平路面匀速行驶的洒水车，不断洒水，质量变小，动能__变小__。 2.匀速升空的热气球，高度变大，重力势能__变大__。 3.弹簧没有发生形变时，__没有_弹性势能。（有/没有） 四、课堂小结 1.动能：运动物体具有，与质量、速度有关； 2.重力势能：高处物体具有，与质量、高度有关； 3.弹性势能：发生弹性形变的物体具有，与形变大小有关。 五、当堂检测 1．2026年4月，我国长征系列运载火箭搭载航天器发射升空。当火箭加速竖直向上升空时，下列关于航天器的说法正确的是（     ） A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变大 C．动能和重力势能都变大 D．动能和重力势能都变小 【答案】C 【详解】火箭加速竖直上升时，航天器质量不变，速度增大，因此动能变大；同时高度不断升高，因此重力势能也变大。故选C。 2．为响应体育锻炼增强体质的号召，周末时小明随家长到郊外做登山运动。如图所示为登山区域的等高线图，不考虑小明体重的变化，则小明重力势能最大的位置是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 【答案】B 【详解】当小明质量不变时，高度越高，重力势能越大。 由图可知，B处海拔最高，因此小明在B处的重力势能最大。故选B。 3．如图是消毒车正在街道上消毒。消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，它的重力势能______，动能______（均选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 减小 减小 【详解】消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，高度h不变，但总质量m不断减小，所以重力势能减小，消毒车匀速行驶，速度v不变，但总质量m不断减小，所以动能减小。 4．苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼。”弓被拉得越满，弹性势能就越_________；箭离开弓在空中飞行时，_________（选填“受到”或“不受”）重力作用。 【答案】 大 受到 【详解】弹性势能的大小与物体弹性形变的程度有关，在弹性限度内，弹性形变越大，弹性势能越大。弓被拉得越满，弹性形变程度越大，因此弹性势能越大。 重力是地球对物体的吸引力，地球附近的所有物体都会受到重力作用。箭离开弓后仍处于地球附近，所以受到重力作用。 5．小华猜想动能的大小可能与物体的质量和速度大小有关，设计了如图所示的实验。小球沿斜面由静止释放，与放在粗糙水平面上的木块相碰，木块在水平面上运动一段距离后静止。 (1)图甲探究的是动能大小与___________的关系。小球撞击木块后直到最终停下，它的机械能将___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）； (2)乙图中让两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的___________； (3)本实验中运用了两种研究方法，一是___________；二是转换法，就是用___________来表示小球动能的大小。 【答案】(1)速度 减小 (2)速度 (3)控制变量法 木块被推动的距离大小 【详解】（1）图甲中两个小球质量均为m（质量相同），分别从高度h和2h的位置静止释放，小球在斜面上的高度越高，到达水平面时的速度越大。 根据控制变量法，控制质量不变，改变速度，因此探究的是动能大小与速度的关系。 小球撞击木块后，在粗糙水平面上运动时，需要克服摩擦力做功，机械能会不断转化为内能，因此直到最终停下的过程中，它的机械能减小。 （2）乙图中两个小球质量不同（m和2m），从同一高度滚下时，在忽略斜面摩擦的情况下，小球到达水平面的竖直下落高度相同，重力势能转化的动能相同，最终到达水平面时具有相同的速度。 （3）实验中探究动能和质量的关系时控制速度不变，探究动能和速度的关系时控制质量不变，这种方法是控制变量法。 动能是无法直接观察的物理量，实验中通过木块被小球撞击后在水平面上移动的距离来间接体现小球动能的大小：小球动能越大，对木块做功越多，木块移动的距离就越远，因此是用木块被推动的距离大小来表示小球动能的大小。 六、课后作业 1.举出动能、重力势能、弹性势能实例各2个； 2.分析：匀速上升的气球动能、重力势能如何变化； 3.完成课后练习与应用。 学科网（北京）股份有限公司 $ 11.3动能和势能（导学案）原卷版 班级：________姓名：________组别：________ 一、学习目标 1.记住动能、重力势能、弹性势能的概念，能判断物体具有哪种形式的能。 2.通过实验探究影响动能、重力势能大小的相关因素。 3.会利用影响因素分析动能、势能的大小变化。 二、课前预习 1.物体由于 具有的能叫动能。 2.物体由于被举高具有 势能，发生弹性形变具有 势能。 3.质量越大、速度越大，物体的动能越 。 三、课堂探究 探究一：能量初步认识 1.一个物体能够 ，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2.能量单位和功一样，都是 。 探究二：动能及其影响因素 1.动能定义：物体由于运动而具有的能叫做动能， 运动的物体都有动能。 2.实验探究：探究动能大小与质量、速度的关系 实验方法： （1）探究速度对动能影响：同一小球，从斜面不同高度释放，改变速度，控制质量不变。 实验 小球质量 释放高度 木块滑行距离 动能大小 1 相同 低 2 相同 高 结论：质量相同时，速度越大，动能越 。 （2）探究质量对动能影响：不同质量小球，从斜面同一高度释放，保证初速度相同。 实验 小球质量 释放高度 木块滑行距离 动能大小 1 小 相同 2 大 相同 结论：速度相同时，质量越大，动能越 。 3.总结：物体动能与 、 有关。 4.随堂判断： 货车限速比小汽车低，因为货车 大，动能大，危险性高。 探究三：重力势能及其影响因素 1.重力势能：在地球表面附近，物体由于受到 并处于一定 时所具有的能。 2.实验：重物从高处下落砸橡皮泥，凹陷程度反映重力势能大小。 （1）同一重物，从不同高度落下 重物质量 下落高度 橡皮泥凹陷 势能大小 相同 低 相同 高 结论：质量相同，高度越高，重力势能越 。 （2）不同重物，从同一高度落下 重物质量 下落高度 橡皮泥凹陷 势能大小 小 相同 大 相同 结论：高度相同，质量越大，重力势能越 。 3.总结：重力势能大小和 、 有关。 4.实例：楼顶花盆坠落危险，因为高度大， 大。 探究四：弹性势能 1.弹性势能：物体由于发生 而具有的能。 2.影响因素：同一物体，弹性形变越大，弹性势能越 。 3.举例： 、 都具有弹性势能。 探究五：综合辨析 1.在水平路面匀速行驶的洒水车，不断洒水，质量变小，动能 。 2.匀速升空的热气球，高度变大，重力势能 。 3.弹簧没有发生形变时， 弹性势能。（有/没有） 四、课堂小结 1.动能： 物体具有，与 、 有关； 2.重力势能： 物体具有，与 、 有关； 3.弹性势能： 的物体具有，与 有关。 五、当堂检测 1．2026年4月，我国长征系列运载火箭搭载航天器发射升空。当火箭加速竖直向上升空时，下列关于航天器的说法正确的是（     ） A．动能变大，重力势能变小 B．动能变小，重力势能变大 C．动能和重力势能都变大 D．动能和重力势能都变小 2．为响应体育锻炼增强体质的号召，周末时小明随家长到郊外做登山运动。如图所示为登山区域的等高线图，不考虑小明体重的变化，则小明重力势能最大的位置是（　　） A．A处 B．B处 C．C处 D．D处 3．如图是消毒车正在街道上消毒。消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，它的重力势能______，动能______（均选填“增大”“减小”或“不变”）。 4．苏轼在《江城子·密州出猎》中写到“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼。”弓被拉得越满，弹性势能就越_________；箭离开弓在空中飞行时，_________（选填“受到”或“不受”）重力作用。 5．小华猜想动能的大小可能与物体的质量和速度大小有关，设计了如图所示的实验。小球沿斜面由静止释放，与放在粗糙水平面上的木块相碰，木块在水平面上运动一段距离后静止。 (1)图甲探究的是动能大小与___________的关系。小球撞击木块后直到最终停下，它的机械能将___________（选填“增大”、“不变”或“减小”）； (2)乙图中让两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时，具有相同的___________； (3)本实验中运用了两种研究方法，一是___________；二是转换法，就是用___________来表示小球动能的大小。 六、课后作业 1.举出动能、重力势能、弹性势能实例各2个； 2.分析：匀速上升的气球动能、重力势能如何变化； 3.完成课后练习与应用。 学科网（北京）股份有限公司 $