2025年春新滬科版物理八年級下冊課件 第十章 功與機械能 第三節(jié) 動能和勢能

第十章功與機械能第三節(jié)動能和勢能八下物理HK1.能通過實例從做功的角度，了解能量的概念.2.知道動能和勢能．3.能通過實驗了解影響動能、勢能大小的因素．4.能運用動能和勢能解釋相關(guān)的現(xiàn)象．1.現(xiàn)象探究：能做功的物體是否具有能量實例_________________________________湍急的流水能推動水車___________________________升高的重錘能將樁打入土中_______________________________________發(fā)生形變的跳板能使運動員彈起現(xiàn)象分析說明湍急的流水能夠?qū)λ囎龉φf明升高的重錘能夠?qū)蹲龉φf明發(fā)生形變的跳板能夠?qū)\動員做功探究歸納物理學(xué)中，如果一個物體能夠?qū)ζ渌矬w做功，我們就說這個物體具有能量，簡稱能2.能的物理意義

能量是表示物體做功本領(lǐng)的物理量，能量的大小可以用能夠做功（但不一定“做了功”）的多少來衡量.一個物體具有的能量越大，它能夠?qū)ν庾龅墓驮蕉?

典例1

（原創(chuàng)）下列關(guān)于功和能的說法，正確的是

(

)

BA.激流能將石頭沖走，說明石頭具有能量B.物體具有做功的本領(lǐng)，就說它具有能C.功就是能，因為它們的單位相同D.物體做的功越多，具有的能量越大

1.現(xiàn)象探究：運動的物體是否具有能

實例____________________________________________________________________________________________________________________________________風(fēng)吹動帆船航行滾動的保齡球擊倒球瓶子彈能擊穿雞蛋現(xiàn)象分析風(fēng)（流動的空氣）對帆船做了功，說明風(fēng)具有能量保齡球?qū)η蚱孔隽斯?，說明滾動的保齡球具有能量子彈對雞蛋做了功，說明運動的子彈具有能量探究歸納運動的物體能夠?qū)ζ渌矬w做功，說明運動的物體具有能量.物理學(xué)中把物體由于運動具有的能（不能說運動的物體具有的能）叫做動能2.實驗探究：動能的大小跟哪些因素有關(guān)（1）探究影響物體動能大小的因素提出問題一切運動的物體都能做功，都具有動能，但不同的運動物體做功的能力存在差異，說明動能是有大小的，那么物體具有動能的大小與哪些因素有關(guān)呢?猜想猜想1：因為動能是物體由于運動具有的能，所以動能的大小可能與物體的運動速度有關(guān).猜想2：人們被汽車撞傷比被相同速度的自行車撞傷更嚴(yán)重，所以動能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān)進行實驗如圖甲所示，讓質(zhì)量為

的鋼球分別從斜面上處和

處由靜止?jié)L下，通過比較可以發(fā)現(xiàn)，鋼球的初始位置越高，滾動到水平面上時的運動速度越大.________________________________________________________________________________進行實驗②如圖乙所示，讓質(zhì)量為的鋼球分別從斜面上

處和處由靜止?jié)L下（控制變量：相同,

不同），并撞擊靜止在水平面上的木塊，測出木塊移動的距離.進行實驗如圖丙所示，讓質(zhì)量分別為和

的鋼球先后從同一高度處由靜止?jié)L下，通過比較可以知道，不同質(zhì)量的鋼球，從同一高度處滾動到水平面上時的運動速度相同.________________________________________________________________丙丁進行實驗②如圖丁所示，讓質(zhì)量分別為和

的鋼球從斜面的同一高度處由靜止?jié)L下（控制變量：不同,

相同），測出木塊移動的距離已知,

分析論證（1）由圖甲、乙可知，同一鋼球，從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，高度越高，鋼球到達水平面時速度越大，木塊被推得越遠(yuǎn)（

轉(zhuǎn)換法），鋼球?qū)δ緣K做的功越多，說明鋼球具有的動能越大；（2）由圖丙、丁可知，質(zhì)量不同的鋼球，從斜面的同一高度由靜止?jié)L下，鋼球到達水平面時速度相同，質(zhì)量越大，木塊被推得越遠(yuǎn)，鋼球?qū)δ緣K做的功越多，說明鋼球具有的動能越大探究結(jié)論物體的動能與物體的速度和質(zhì)量有關(guān).質(zhì)量相同時，速度越大的物體具有的動能越大;速度相同時，質(zhì)量越大的物體具有的動能越大（2）對動能大小的理解一切運動的物體都具有動能，物體的動能取決于物體的質(zhì)量和速度.在討論動能大小時，必須同時分析這兩個因素.例如，一顆子彈的速度大于火車的速度，但子彈的動能不一定比火車的動能大，因為子彈的質(zhì)量比火車的質(zhì)量小很多；也不能因為火車的質(zhì)量比子彈的質(zhì)量大很多，就認(rèn)為火車的動能一定比子彈的動能大，因為火車的速度可能很小.教材深挖對生活中機動車限速和嚴(yán)禁超載的理解質(zhì)量越大，速度越大，物體的動能就越大.對速度進行限制，實質(zhì)上就是為了控制動能的大小，避免交通事故的發(fā)生.同樣的路面，不同的車型，其質(zhì)量不同，若速度相同，則質(zhì)量越大的車輛動能越大，遇到緊急情況時越不容易控制，對路面造成損壞的同時也易發(fā)生交通事故，因此機動車嚴(yán)禁超載.典例2

在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，小麗同學(xué)設(shè)計了如圖所示甲、乙、丙三次實驗.讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動，然后與放在水平面上的紙盒相碰，鐵球鉆入紙盒并與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止.（1）探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系時，應(yīng)保證鐵球到達水平面的______相同，為了達到這一目的所采取的具體操作方法是使鐵球____________________________.速度從斜面的同一高度由靜止?jié)L下[解析]

（1）要探究動能大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)保證鐵球到達水平面的速度相同，質(zhì)量不同，即應(yīng)使質(zhì)量不同的鐵球從斜面的同一高度由靜止?jié)L下.（2）在甲、丙兩次實驗中，鐵球的質(zhì)量相同，甲實驗中鐵球由靜止?jié)L下的高度大于丙實驗中鐵球由靜止?jié)L下的高度，甲實驗中紙盒被推得更遠(yuǎn)，說明甲實驗中鐵球具有的動能更大，從而可以得出結(jié)論：質(zhì)量相同的物體，運動速度越大，具有的動能就越大.（2）選用甲、丙兩次實驗可以得出的結(jié)論是物體質(zhì)量相同時，____________________.速度越大，動能越大（3）該實驗是通過觀察__________________________來比較鐵球動能的大小從而得出結(jié)論的.這里所用的研究方法是________.紙盒被鐵球推動距離的遠(yuǎn)近轉(zhuǎn)換法實例__________________________________從高空落下的隕石能把地面砸出一個大坑__________________________________從高處下落的水時間長了能把石頭滴穿_________________________________擲出的鉛球落在沙地中會砸出一個坑1.重力勢能（1）現(xiàn)象探究：被舉高的物體是否具有能現(xiàn)象分析隕石對地面做了功，說明從高空落下的隕石具有能量位于高處的水滴對石頭做了功，說明高處的水滴具有能量鉛球?qū)ι车刈隽斯?，說明擲出去的鉛球具有能量探究歸納被舉高的物體能夠?qū)ζ渌矬w做功，說明被舉高的物體具有能量.物理學(xué)中把物體由于處于一定的高度所具有的能叫做重力勢能（2）實驗探究：重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)探究方法控制變量法和轉(zhuǎn)換法（物體重力勢能的大小通過小桌陷下去的深度來判斷）實驗裝置________________________________________________________________________________探究過程（1）如圖甲、乙所示，將質(zhì)量相等質(zhì)量為

的重物分別從不同高度高度分別為和

由靜止釋放（控制變量：相同,

不同），比較兩次小桌下陷的深度，探究重力勢能跟高度的關(guān)系；實驗表明，相同的重物被舉得越高，受到撞擊的小桌陷入沙中越深;探究過程（2）如圖甲、丙所示，將質(zhì)量不等質(zhì)量分別為

和的重物都從相同高度高度為

由靜止釋放（控制變量：不同,

相同），比較兩次小桌下陷的深度，探究重力勢能跟物體質(zhì)量的關(guān)系；實驗表明，重物質(zhì)量越大，受到撞擊的小桌陷入沙中越深探究結(jié)論物體具有的重力勢能與物體所在位置的高度和質(zhì)量有關(guān).質(zhì)量相同時，越高的物體具有的重力勢能越大；高度相同時，質(zhì)量越大的物體具有的重力勢能越大（3）對重力勢能大小的理解物體被舉得高不等于物體的重力勢能大.在分析重力勢能的大小時，要同時考慮物體的質(zhì)量和高度兩個因素，質(zhì)量大的物體重力勢能不一定大，同理，被舉得高的物體重力勢能也不一定大.

從木樁正上方的某一高度處自由下落將木樁打入沙中，三次實驗?zāi)緲哆M入沙中的深度如圖所示.（1）本實驗被研究的物體是______（選填“重物”或“木樁”）.重物[解析]

比較的是重物在不同因素下的重力勢能的大小，故被研究的物體是重物.

質(zhì)量

（3）為了探究重力勢能大小與高度的關(guān)系，應(yīng)讓質(zhì)量相同的重物，從__________（選填“相同高度”或“不同高度”）由靜止自由落下.結(jié)論：當(dāng)質(zhì)量一定時，物體所處的高度越大，重力勢能越____.不同高度大[解析]

要探究重力勢能大小與高度的關(guān)系，需控制重物的質(zhì)量相同，從不同高度由靜止自由落下.分析圖a和圖b可得：當(dāng)質(zhì)量一定時，物體所處的高度越大，重力勢能越大.2.彈性勢能（1）現(xiàn)象探究：發(fā)生彈性形變的物體是否具有能實例__________________________________________________________被拉開的橡皮筋能把“子彈”打出去_____________________________________________________被壓彎的撐竿能把運動員彈得很高現(xiàn)象分析彈弓的橡皮筋對“子彈”做了功，說明被拉開的橡皮筋具有能量撐竿對運動員做了功，說明被壓彎的撐竿具有能量探究歸納發(fā)生彈性形變的物體能夠?qū)ζ渌矬w做功，說明發(fā)生彈性形變的物體具有能量.物理學(xué)中把物體因發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能（2）影響彈性勢能大小的因素物體的彈性勢能與物體的彈性形變程度和本身的材料有關(guān).同一物體的彈性形變越大，具有的彈性勢能越大.特別提醒不是發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能，只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢能.例如，橡皮泥被捏后發(fā)生形變，但不具有彈性勢能，因為它的形變不是彈性形變.3.勢能重力勢能和彈性勢能這類能統(tǒng)稱為勢能.辨析比較動能勢能重力勢能彈性勢能產(chǎn)生原因運動位于高處發(fā)生彈性形變影響因素質(zhì)量和速度質(zhì)量和所處高度彈性形變程度和材料相同點都是能量的一種具體表現(xiàn)形式；單位都是焦耳

教材深挖重力勢能的相對性物體所在位置，總是相對于一定的參考位置而言的，即物體所處的高度具有相對性，則物體的重力勢能大小也具有相對性.例如，放在書桌上的課本，相對于地面有一定的高度，具有一定的重力勢能，而相對于桌面其高度為0，重力勢能為0.典例4

小明看到運動員拉弓射箭時，弓拉得越彎，箭射得越遠(yuǎn).小明猜想：彈性勢能的大小可能與物體的彈性形變有關(guān).為驗證其猜想是否正確，他設(shè)計了如下實驗（彈簧被壓縮后未超過其