第十一章第三节 动能和势能 课件 人教版八年级物理下册

第十一章 功和机械能第3节 动能和势能新课引入1962年11月在美国马里兰州上空，一架正在飞行的子爵号飞机与一只天鹅相撞，使飞机坠毁，机上17人全部死亡。小小的飞鸟为什么能对飞机产生这么大的破坏力呢？学习目标理解动能和势能概念影响动能大小的因素影响势能大小的因素动能的概念观看下图思考他们的共同点湍急的水流推动水车高速运动的子弹击穿靶子动能的概念湍急的流水能推动水车高速运动的子弹能击穿靶体，流水、子弹都做了功。物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量（energy），简称能。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。动能的概念思考：湍急的水流、高速运动的子弹都具有能量，那他们都具有什么能呢？有什么共同点呢？【解析】这两者具有能量的共同原因都是在运动。物体由于运动而具有的能，叫做动能。影响动能大小的因素思考：撞向飞机的飞鸟、射出枪口的子弹有很大的威力，行驶的汽车，尤其是高速行驶的汽车可能给人造成惨重的伤害，是因为它们都有较大的动能。那么动能的大小与什么因素有关呢？影响动能大小的因素实验探究：如图所示，钢球A从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，用运动的钢球A碰撞木块B后，能将B推动一段距离s，这说明 。那么在同样的平面上，B被推得越远，A对B做的功越多，A的动能越大。A对B做了功影响动能大小的因素实验探究：思考：用同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被推得远？改变钢球的质量，让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下。哪个钢球把物体B推得远？影响动能大小的因素实验探究：实验结论：钢球从高处滚下，高度h 越高，钢球运动到底部时越快，物体B被推得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。高度相同（即速度相同）时，质量越大的钢球能将物体B推得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越大。影响动能大小的因素想想议议：某道路路标显示：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，为什么要对机动车的最高行驶速度进于限制？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？影响动能大小的因素想想议议：车型不同，车的载重量就不同，也就是说，车的质量有大有小。如果车的行驶速度相同，质量大的，动能大，在道路上行驶时，危险性就大。因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。【解析】影响动能大小的因素走进生活：狂风能吹倒大树，而微风只能使树枝摇动影响动能大小的因素走进生活：在足球比赛中，有和对方高大对手碰撞的惨痛经历，也有曾经把对方小个子队员撞倒的时候。知识小结动能：物体由于运动而具有的能，叫做动能。动能的大小决定于物体的质量和速度。（1）在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小。（2）在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。势能的概念思考：滑雪运动员从高处滑下来时具有了动能，他的动能是怎么来的？【解析】缆车将运动员送到山顶时给他的身体存储了能量。势能的概念打桩机在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把桩打入地里，重锤对桩做了功。这说明高处的重锤具有能量。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。物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。势能的概念水力发电站储存更多水，利用提高水位，增大水的重力势能。杜绝高楼扔物，物体越高具有的重力势能越大，对楼下的行人越危险。势能的概念发生形变的物体在恢复形变时可以做功，因此也具有能量。物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。重力势能和弹性势能是常见的两种势能（potential energy）。势能的概念拉弯的弓能将箭射出，具有能量。射箭时弓的形变越大，箭射得越远，具有的弹性势能越大。发生形变的网球拍能将网球弹出，具有能量，网球拍的形变越大，网球拍得越远，弹性势能越大。影响重力势能大小的因素思考：陨石落在地上撞出大坑，而下落的雨滴却不能造成同样的效果，这是为什么？重力势能和什么因素有关呢？影响重力势能大小的因素实验探究：主要方法：控制变量法选取不同重量的物体，在同一高度下自由落体；选取同一质量的物体，在不同高度下自由落体。影响重力势能大小的因素实验探究：实验小结：质量相同的物体，高度越高，它的重力势能越大；高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。动能和势能动能：物体由于运动而具有的能，叫做动能。影响动能大小的因素：动能的大小决定于物体的质量和速度。（1）在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小。（2）在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。知识点：动能 势能动能和势能重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时而具有的能，叫做重力势能。弹性势能：物体由于发生了弹性形变而具有的能叫做弹性势能。知识点：动能 势能动能和势能影响势能大小的因素：（1）在质量相同时，物体所处的高度越高，它的重力势能越大，物体所处的高度越低，它的重力势能越小。（2）在高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能越大，物体的质量越小，它的重力势能越小。（3）同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能越大。知识点：动能 势能动能和势能注意：动能和重力势能是可以相互转化的。在滚摆实验中可以看到，滚摆旋转着下降，越转越快。到最低点时，滚摆转而上升，上升中它越转越慢，直到差不多回到原来的位置。然后它又下降、上升，重复原来的运动。滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能。滚摆上升时，它的动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能。课堂练习例题1：果农在采摘苹果时，先向下拉弯枝条，再用手摘。以下围绕苹果与摘苹果的叙述中，不正确的是（ ）A. 树上的苹果具有重力势能B. 位置较高的苹果具有较大的重力势能C. 采摘苹果的时候，轻轻拉弯的枝条具有弹性势能D. 采摘苹果时，枝条被拉得越弯，其弹性势能越大B知识点：势能的概念课堂练习【解析】A选项，树上的苹果具有一定高度，因此具有重力势能，该选项说法正确；B选项，重力势能不仅与高度有关，还与质量有关，因此位置高的苹果重力势能不一定大，该选项说法不正确；C选项，轻轻拉变的枝条发生了弹性形变，具有弹性势能，该选项说法正确；D选项，枝条被拉得越弯，弹性形变程度越大，具有的弹性势能越大，该选项说法正确。故选B。课堂练习例题2：每年的春运都会遇到类似的问题，即“春运返程高峰遭遇雨雪天气，高速关闭高铁限速”，其中“限速“可以（ ）BA. 减小列车的惯性B. 减小列车的动能C. 增大列车与轨道之间的摩擦D. 使列车的运动状态更易于改变课堂练习【解析】A选项，惯性是指物体保持原来运动状态不变的性质，惯性与质量有关，与物体的运动速度无关，该选项不正确；B选项，动能指物体由于运动而具有的能，与物体的质量和速度有关，因此限速可以减小列车的动能，该选项说法正确；C选项，摩擦力与压力和接触面的粗糙程度有关，与物体的速度无关，该选项说法不正确；D选项，列车的运动状态的难易改变程度取决于列车的质量，与列车的速度无关，该选项说法不正确。实战演练例1：一个物体在两个平衡力作用下下落，它的（ ）DA. 动能和势能都不变 B. 动能和势能都变大 C. 动能不变，势能变大 D. 动能不变，势能变小知识点：动能和势能的概念【解析】物体在平衡力的作用下下落，即其处于平衡状态，故其运动速度不变，故其动能不变；同时其高度减小，故其所具有的重力势能减小，故D正确。实战演练例2：小明到“地王大厦”去看南宁新变化。当他乘坐直达电梯从一层匀速上升至顶层的过程中，他的（ ）CA. 动能减小，重力势能增大B. 动能不变，重力势能减小C. 动能不变，重力势能增大D. 动能减小，重力势能减小【解析】小明从一层到顶层，小明的质量不变，速度不变，动能不变；高度不断变大，重力势能不断变大。故选C。知识要点动能：（1） 物体由于运动而具有的能量。（2） 动能的大小跟物体的运动速度和质量有关。重力势能：（1） 物体由于被举高而具有的能量。（2） 重力势能的大小跟物体的高度和质量有关。弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。