人教八(下)第十一章第3节动能和势能

新知探究 实验探究：影响弹性势能大小的因素
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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等因 素有关。对于同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。
新知探究 势能 重力势能和弹性势能是常见的两种势能，单位都是焦耳，简称 焦，用符号J表示。
概念
特点
决定大小的因素
物体由于受到重力 一切受到重力且位于
【重点】动能和势能的概念。 【难点】影响动能和势能大小的因素。
新知导入
视频中的卡片为什么会跳起来呢？
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知识点 1 能量
湍急的流水能推动水车， 对水车做功，具有能量。
飞行的子弹能穿透苹果， 对苹果做功，具有能量。
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物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量， 简称能，单位焦耳（J）。 视频中的橡皮筋、流动的水、飞行的子弹、高举 的锤子都具有能量。
新知探究 弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
拉弯的弓能将箭射出， 具有弹性势能。
发生形变的网球拍 具有弹性势能。
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特别提醒！ 一个物体是否具有弹性势能，关键看该物体是否发生了弹性形变。 若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能；若物体虽然发生 了形变，但不是弹性形变，则此物体就不具有弹性势能。 例如：压弯了的铁丝不是弹性形变，不具有弹性势能。
能量是表示物体做功本领的物理量。
高举的锤子具有能量
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特别提醒！ （1）物体做功的过程就是能的转化或转移的过程。一个物体能 够做的功越多，表示这个物体所具有的能量越大。 （2）具有能量的物体不一定正在做功，将要做功或可以做功而 现在没有做功的物体也具有能量。 （3）功是一个过程量，能是一个状态量。功是能量变化的量度。
新知探究 典例1 下列关于物体具有能量的叙述，不正确的是（ D ）
A．拉弯的弓能把箭射得很远，拉弯的弓具有能量 B．高空坠物会砸伤人，高空的物体具有能量 C．台风把大树连根拔起，台风具有能量 D．激流能将石头冲走，激流没有能量，石头具有能量
激流将石头冲走， 激流对石头做了功， 故激流具有能量
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运动速度
物体的质量
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（2）设计实验 实验方法：控制变量法、转换法。 ①控制变量法：控制质量相同来探究动能与速度的关系； 控制速度相同来探究动能与质量的关系。 ②转换法：动能不能直接测量，我们根据被撞击木块运动距离的远近 来反映钢球动能的大小。 木块被推得越远，说明钢球的动能越大。
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（3）实验步骤 ①让质量不同的钢球从斜面的同一高度处由静止开始滚下，滚下后推动 木块移动，比较两次木块被推距离的远近。
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知识点 3 势能
水滴石穿，表明位于 高处的水具有能量。
从高空落下的陨石把地面 砸出一个大坑。表明位于 高处的陨石具有能量。
新知探究 重力势能
在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的 能，叫做重力势能。
楼上的物品具有重力势能， 所以高空抛物很危险。
新知探究 观看视频，说一说重力势能的大小与哪些因素有关？
重力势能 并处在一定高度时 高处的物体都具有重
所具有的能
力势能
质量、高度
弹性势能
物体由于发生弹性 形变而具有的能
一切发生弹性形变的 物体均具有弹性势能
弹性形变程度、 材料等因素
新知探究 典例4 如图是玩弹弓的情景。经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射 得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与___橡__皮__筋__的__弹__性__形__变__程__度_____有关。
新知探究 ②让同一钢球从斜面的不同的高度处由静止开始滚下，滚下后推动木块 移动，比较两次木块被推距离的远近。
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动能的大小跟哪些因素有关
实验结论：物体动能的大小跟物体的质量和运动速度有 关。质量相同的物体，运动的速度越大，动能越大；运 动速度相同的物体，质量越大，动能越大。
新知探究 想想议议 某段道路的标志牌显示：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： （1）为什么要对机动车的最高行驶速 度进行限制？ （2）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？
新知探究
动能大小的决定因素是物体的质量和运动的速度，质量越大，速 度越大，物体的动能就越大。当车辆的质量相等时，车辆的速度 越大，动能越大，越不容易刹住车，所以要对车辆的速度加以限 制，以免发生交通事故。当车辆的速度相等时，质量越大，动能 也越大，所以大型客车、载货汽车的限制速度比小型客车的小。
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知识点 2 动能
风吹动船帆使船航行，说 明流动的空气具有能量。
物体由于运动而具有的能，叫做动能。一切运动的物体都具有动能。
新知探究
流动的水具有动能
行驶的汽车具有动能
那么，动能的大小跟哪些因素有关呢？
新知探究 实验探究：物体的动能跟哪些因素有关
（1）猜想与假设 ①风越大，帆船运动越快，可猜想动能可能与物体的运动速度有关； ②同样速度的自行车和汽车，碰上行人后造成的伤害不同，可猜想动 能大小与物体的质量有关。
课堂达标 4.(2019·桂林中考) 如图所示，物块在光滑斜面上由静止开始下滑，依次 经过a、b两个点，不计空气阻力，比较物块在a、b两点的能量，下列说 法正确的是 （ B ） A．物块在a点动能大 B．物块在b点动能大 C．物块在b点重力势能大 D．物块在a、b两点的重力势能一样大
解析：物块在光滑斜面上由静止开始下滑，速度会越来越大，高度会减 小，所以物块在a处的重力势能大，在b点动能大，故B正确。
解析：对同一物体而言，物体的弹性势能的 大小与物体的弹性形变程度有关。橡皮筋拉 得越长，同样的“子弹”射得越远，说明弹 性势能与橡皮筋的弹性形变程度有关。
课堂小结
动能和 势能
动能 势能
物体由于运动而具有的能
影响因素：物体质量和运动速度
重力势能
物体由于受到重力并处在 一定高度时所具有的能
影响因素：质量、高度
（1）根据_球__陷__入__沙__中__的__深__度___可以判断出__A___球释放 前的重力势能最大。 （2）比较球A、C的实验现象可得出影响重力势能大小的 因素有___质__量_____。 （3）比较球A、B的实验现象可得出影响重力势能大小的 因素有___高__度______。
新知探究
弹弓上被拉长的橡皮筋存储了能量，能把“子弹”射出，且橡皮 筋的形变越大，“子弹”被射出的距离就越远。被拉长的橡皮筋 具有的能量叫做什么呢？
弹性势能
物体由于发生弹性形变而 具有的能
影响因素：弹性形变程度大
小、材料等因素
课堂达标
1.请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快？
解析：自行车的速度越大，动能就越大，刹车阻力相同时， 刹车需要的距离就越长，车越不容易停下来，容易发生危险， 所以骑自行车时速度不能太快。
课堂达标
2.篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球 的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重 力势能（ D ）
典例2 在探究“动能的大小与质量的关系”的实验中，记录数据如下。
下列说法不正确的是（ C ）
小球质量m/g
10
20
30
木块移动距离s/cm
8.3
16.8
25.2
A．实验时，让小球从斜面的同一高度自由滚下
B．小球动能的大小通过木块移动的距离来判断
C．物体质量越大，动能一定越大
运动速度相同的物体，
D．实验过程中运用了控制变量法和转换法 质量越大，它的动能越大
A.一直增大 B.一直减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小
课堂达标
3. 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。 解析：(1)汽车在运动，具有动能；(2)吊灯在高处，具有重力势能； (3)“在空中” “飞行”分别说明飞机在“高处”且在“运动”，所 以具有重力势能和动能；(4)被拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹 性势能。
新知探究 总结归纳
在高度一定时，物体的质量越大，它具有的重力势能越大； 在质量一定时，高度越大，物体具有的重力势能越大。
在没有特别指明的情况下，“高度”一般是相对于地面而言的
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典例3 在“探究影响重力势能大小的因素”实验中，有三个实心的、大小相
同的铁球A、铁球B和塑料球C。球A、C离沙地高度相同。现让三个球 同时由静止释放，球落到沙地上的状态如图中虚线所示。
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第11章 第3节
动能和势能
学习目标 1.通过实例从做功的角度描述能量，能说出能量与做功的关系，知道能 量的单位； 2.通过实例或实验掌握动能和势能的概念，并能运用其解释相关的现象； 3.通过实验探究，掌握动能、势能的大小跟哪些因素有关； 4.初步形成从能量的角度分析物理问题的意识。