第十一章第三节 动能和势能（课件）人教版八年级物理下册

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第十一章 功和机械能第3节 动能和势能2013年6月2日中午，一幕真实版“愤怒的小鸟”在江苏镇江附近上演，与小鸟相撞的是一列高铁。“砰”的一声闷响后，小鸟当场死亡，高铁挡风玻璃则出现大面积开裂，被迫检修并换车。平时小鸟撞到我们房子的玻璃上，玻璃安然无恙，而高铁的玻璃强度是非常高的，那么小鸟撞到高铁的玻璃上为什么会撞碎玻璃呢？这种力量哪里来的呢？1. 了解能量的概念和单位，知道物体做功的实质；理解动能、势能的概念，能判断生活中常见的物体是否具有动能和势能。2. 通过实验，了解动能、重力势能、弹性势能的大小分别与什么因素有关，并能解释简单的现象。1. 一个物体能够对外______，我们就说这个物体具有能量，单位为______，用字母____表示。2. 物体由于______而具有的能叫动能，其大小与______和______有关。3. 物体由于______或______________而具有的能叫势能。前者叫___________，其大小与_____ _____和_____________有关；后者叫________，_________越大，弹性势能越大。做功J焦耳运动质量速度高度发生弹性形变重力势能物体的被举高的高度弹性势能形变程度质量高举的重锤　　能把地面　　砸陷流动的水　 能把石头 冲走拉开的弓　 能把箭　 弹射开物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。一、能量能量知识点一动能势能二、能量的不同形式1．动能：物体由于运动而具有的能。2．势能重力势能：物体由于被举高而具有的能量。弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。动能大小可能与速度有关动能大小可能与质量有关探究动能的大小与哪些因素有关知识点二1. 让钢球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被撞得远？ 实验表明钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越_____(快、慢)，物体B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越 _________。快大2. 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撞得远？ 实验表明，速度相同时，质量越_______的钢球能将物体B 撞得越远 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越 ________。大大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行限制？为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？1．重力势能大小与高度、质量有关质量一定，位置越高，重力势能越大；探究势能的大小与哪些因素有关知识点三高度一定，质量越大，重力势能越大。2．弹性势能大小与形变大小有关物体的弹性形变越大，弹性势能越大。 射箭时弓的形变越大，箭射得越远，弹性势能越大。为什么？下列关于能量的说法中正确的是（ ）A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B. 做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C. 能够对外做功的物体具有能量，但不一定在做功D. 能量多的物体所做的功一定就多C√×不一定××能够做功说明物体具有能量，但物体做功少并不一定代表物体能量少基础题型一 能量概念的理解2. 在空中盘旋的老鹰和刚出枪口的子弹，关于它们所具有的动能大小的说法正确的是（ ）A.老鹰的动能一定大于子弹的动能B.子弹的动能一定大于老鹰的动能C.老鹰的动能不可能等于子弹的动能D.子弹的动能可能会大于老鹰的动能基础题型二 比较动能大小解析：因为老鹰的质量大于子弹的质量，而子弹的速度又大于老鹰的速度，所以无法判断它们的动能的大小。D基本题型三 探究影响物体重力势能大小的因素3.如图甲所示，是设计的“探究小球的重力势能大小与哪些因素有关”的实验装置。其中AB是四分之一光滑圆弧轨道，BC 是粗糙的水平面，木块初始静止在 B 点，让小球从距水平面高 h 处由静止释放，小球刚好能沿着过A点的切线方向进入圆弧轨轨道，然后与木块发生碰撞，木块运动一段距离后最终停下来。小球可认为是光滑的，如图乙所示，是实验过程中的三个步骤，其中小球质量m1＜m2 = m3，小球由静止释放的位置距水平面的高度h1 = h2＜h3。（1）通过观察__________________来比较小球的重力势能的大小。（2）步骤一、步骤二是探究小球的重力势能大小与_____________的关系。（3）步骤二、步骤三是探究小球的重力势能大小与_____________的关系。木块移动的距离小球的质量小球的高度4.如图所示生活中的物品，使用时具有弹性势能的是（ ）基础题型四 弹性势能的理解解析：被夹使用时发生了弹性形变，根据弹性势能的定义，所以被夹具有弹性势能。C动能和势能动能势能重力势能弹性势能能量例1（2019•长沙）如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有关”时，将质量为m的小钢球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。小海的部分实验数据和现象记录如下：（1）上述3次实验中，第______次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大；（2）上述实验数据表明：当速度一定时，钢球的质量越大，动能越_______，这个结论可用于解释汽车________（选填“超速”或“超载”）带来的危害。3大超载例2（2019•郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救灾物资。该飞机在此过程中 （　　）A．动能不变 B．动能减小 C．重力势能不变 D．重力势能增大 B高度不变速度不变质量减小例3（2018•广元）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体M从O点压缩弹簧到P点，然后由静止释放，当物体M运动到O点与弹簧分开，最终运动到Q点静止。请补充完成他们的探究过程：（1）弹簧弹性势能的大小是通过_______________________来衡量的。（2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用__________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改变____________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多组数据并记录。（3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中，他们运用到了转换法和____________________两种物理思想方法。物体M被弹出的距离相同AP控制变量法1.下列说法中错误的是 (　　)A. 拉弯的弓能将箭射出，所以拉弯了的弓具有能量B. 高空坠物会砸伤人，坠物具有能量C. 流动的空气能带动风车、推动帆船，所以流动的空气具有能量D. 急流的河水将石头冲走，河水没有能量，石头具有能量D基础巩固题2. 一个弹簧既能被拉长也能被压缩,关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是 (　　)A. 弹簧被拉长比被压缩时的弹性势能小B. 弹簧被压缩时没有弹性势能C. 弹簧被拉长与被压缩时的弹性势能不可能相等D. 无论弹簧被拉长还是被压缩，在一定范围内弹簧形变越大， 具有的弹性势能越大D基础巩固题3.一跳伞运动员跳离飞机,当降落伞张开后,他开始匀速下降,此时他的重力势能将____________,他的动能将____________。(均选填“增大”“减小”或“不变”) 减小不变基础巩固题4. 将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上,则铅球的重力势能　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)铁球的重力势能(以地面为参考面,ρ铅>ρ铁)。现将铅球斜向上方抛出落至地面,此现象表明力是改变物体　_____　　　的原因,此过程中铅球的动能变化是____________　　　　。 大于先减小后增大运动状态基础巩固题 如图所示,在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒,完成以下实验。能力提升题(1)通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近,可以得出结论:质量相同时物体的____________越大,动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能_________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力_________（选填“相同”或“不同”）速度越大相同能力提升题(2)如果做乙图实验时,硬纸盒被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成硬纸盒损坏,需改进乙图实验,再与甲图实验对比。在不改变木板长度的情况下,应采用以下_____方法(填写正确选项前的字母)。 A. 换用质量更小的钢球 B. 给水平木板铺上毛巾C. 适当降低钢球的高度 D. 换用一个较重的硬纸盒C能力提升题(3)若要探究影响动能大小的另一因素,具体的操作方法是：选择两个________不同的钢球,从同一斜面相同高度由静止滑下。 (4)小阳在原硬纸盒的上表面粘上砝码,设计了如图丙所示实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素,通过比较甲、丙两次实验可得出：滑动摩擦力与_________有关。 质量压力大小能力提升题