第11章《第3节动能和势能》

1、第第3节节 动能和势能动能和势能人教版八年级物理第十一章人教版八年级物理第十一章功和机械能功和机械能教学目标教学目标 知识与技能知识与技能 1.理解动能、势能的概念。理解动能、势能的概念。 2.在探究实验中理解影响动能、势能的因素。在探究实验中理解影响动能、势能的因素。 3.用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。用能量的初步知识理解分析简单的实际问题。 过程与方法过程与方法 1.通过观察认识动能、势能的存在。通过观察认识动能、势能的存在。 2.通过归纳、概括得到动能、势能的概念。通过归纳、概括得到动能、势能的概念。 3.在探究实验中总结影响动能、势能的因素。在探究实验中总结影响动能、势能的因

2、素。 情感、态度与价值观情感、态度与价值观 通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学心态、通过探究实验和合作学习，培养学生严谨的科学心态、敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。敢于探索创新的科学精神及交流合作的团队意识。重点难点重点难点 重点重点 动能和势能的概念，探究影响动能的因素。动能和势能的概念，探究影响动能的因素。 难点难点 势能的概念。势能的概念。情景导入情景导入 1924年，在欧洲曾举行了一次汽车大赛，比赛非常激烈，不少年，在欧洲曾举行了一次汽车大赛，比赛非常激烈，不少观众停在路旁为运动员加油。路旁有个卖西瓜的老农看到赛车运动观众停在路旁为运动员加油。路旁有个卖西瓜的老农看

3、到赛车运动员们满头大汗，心想送个大西瓜给选手们解解渴。于是，他挑选了员们满头大汗，心想送个大西瓜给选手们解解渴。于是，他挑选了一个大西瓜朝迎面而来的赛车中的运动员扔过去，没想到车身竟被一个大西瓜朝迎面而来的赛车中的运动员扔过去，没想到车身竟被西瓜砸坏了！运动员也受了重伤，浑身是血！西瓜砸坏了！运动员也受了重伤，浑身是血！ 西瓜一碰就碎，为什么会对赛车造成这么大的危害呢？西瓜一碰就碎，为什么会对赛车造成这么大的危害呢？Fs 如图所示，用力如图所示，用力F拉着木块在水平地面上移动的距离为拉着木块在水平地面上移动的距离为s，则，则拉力拉力F对木块做功的大小是对木块做功的大小是 。 如图所示，若一个钢

4、球从斜面上滚下来，撞击木块后，木块如图所示，若一个钢球从斜面上滚下来，撞击木块后，木块也会移动一段距离。那么，这个钢球对木块做功吗？也会移动一段距离。那么，这个钢球对木块做功吗？Fs能量：能量： 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量能量，简，简称称能能。 物体做功的过程就是能量转化的过程，一个物体能够物体做功的过程就是能量转化的过程，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。做的功越多，表示这个物体的能量越大。具有具有能量能量流动的水流动的水能把石头能把石头 冲走冲走高举的重锤高举的重锤 能把地面能把地面 砸陷砸陷拉弯的弓拉弯的弓能把箭能把箭弹

5、射出去弹射出去能量的单位和功的单位相同，也是能量的单位和功的单位相同，也是焦耳（焦耳（J）。物体物体能够能够对外做功对外做功一、动能：一、动能： 物体物体由于运动由于运动具有的能，叫做动能。具有的能，叫做动能。 火箭、足球和汽车都具有动能。火箭、足球和汽车都具有动能。 一、动能：一、动能： 物体物体由于运动由于运动具有的能，叫做动能。具有的能，叫做动能。 流水也具有动能。流水也具有动能。这些物这些物体都具体都具有有动能动能一切一切运动运动的物体都具有动能。的物体都具有动能。一、动能：一、动能： 物体物体由于运动由于运动具有的能，叫做动能。具有的能，叫做动能。 下列哪些物体具有动能下列哪些物体具

6、有动能? 1.水中水中游动游动的鱼；的鱼； 2.地上地上飞奔飞奔的猎豹；的猎豹； 3.天上天上飞飞的老鹰；的老鹰； 4.高速铁路上高速铁路上行驶行驶的空载火车；的空载火车； 5.高速铁路上高速铁路上行驶行驶的满载火车；的满载火车； 6.快跑快跑的小明；的小明； 7.慢跑慢跑的小明。的小明。动能大小可能与动能大小可能与速度速度有关；有关；动能大小可能与动能大小可能与质量质量有关。有关。探究：物体动能的大小跟哪些因素有关探究：物体动能的大小跟哪些因素有关猜想与假设猜想与假设实验实验h1让钢球让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运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

7、？哪次物体动到水平面时的快慢一样吗？哪次物体B被撞得远？被撞得远？ 实验表明：钢球从高处滚下，高度实验表明：钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运越高，钢球运动到底部时越动到底部时越 ( (快、慢快、慢) )，物体，物体B被撞得越远。所以，被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越质量相同时，钢球的速度越大，动能越 。快快大大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，哪个钢球把物体滚下，哪个钢球把物体B撞得远？撞得远？ 实验表明：速度相同时，质量越实验表明：速度相同时，质量越 的钢球能将物的钢球能将物体体B撞得越远撞得越远

8、 。所以，钢球的速度相同时，质量越大，。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越动能越 。大大大大 物体的物体的质量质量和和速度速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？速度速度对物体动能的影响更大。对物体动能的影响更大。动能计算公式：动能计算公式：EK= mv212 结论结论：物体动能的大小跟物体的物体动能的大小跟物体的速度速度和和质量质量有关，有关，质质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速量相同的物体，运动的速度越大，它的动

9、能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。物体物体动能动能/J物体物体动能动能/J抛出去的篮球抛出去的篮球约约30跑百米的运动员跑百米的运动员约约3103行走的牛行走的牛约约60飞行的步枪子弹飞行的步枪子弹约约5103从从10m的高处落下的砖块的高处落下的砖块约约2.5102行驶的小汽车行驶的小汽车约约2105一些物体的动能一些物体的动能 车型不同，车的载重量就不同，也就是说，车的质量有大有小。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，行驶时危险性就大。如果车的行驶速度相同，质量大的，动能

10、大，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。高行驶速度。 2006年年11月月14日，兰州空军某日，兰州空军某部河南籍飞行员李剑英驾驶某型歼部河南籍飞行员李剑英驾驶某型歼击机，在训练结束下降途中，击机，在训练结束下降途中，飞机飞机撞鸟撞鸟，当时飞机上还有，当时飞机上还有800多公升多公升航空油，李剑英看到飞机下方的密航空油，李剑英看到飞机下方的密集村庄和人群，依然决定改跳伞为集村庄和人群，依然决定改跳伞为迫降，为了保护国家和人民群众的迫降，为了保护国家和人民群众的生命财产安全而不幸殉难。生

11、命财产安全而不幸殉难。小小的飞鸟为什么能给这么大的战斗机造成重创？小小的飞鸟为什么能给这么大的战斗机造成重创？练习：练习：1.判断动能变化情况判断动能变化情况:一辆汽车加速运动，它的动能一辆汽车加速运动，它的动能 。火车进站时做减速运动，它的动能火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它；停止后，它的动能等于的动能等于 。一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能 。 2.比较动能大小比较动能大小: 汽车空载和满载时以相同速度前进：汽车空载和满载时以相同速度前进： 时动能大。时动能大。某同学慢跑和快跑：某同学慢跑和快跑： 时动能大时动能大。增大增大减

12、小减小0减小减小满载满载快跑快跑 二、势能二、势能 打桩机在工作时，先把重锤高高举打桩机在工作时，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把桩打入地里，重起，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锤对桩做了功。这说明高处的重锤具有能量。能量。1、重力势能：在地球表面附近，物体、重力势能：在地球表面附近，物体由于由于受到重力受到重力并并处在一定高度处在一定高度时所具有时所具有的能，叫做重力势能。的能，叫做重力势能。重力势能的大小可能跟哪些因素有关？重力势能的大小可能跟哪些因素有关？猜想：猜想：2 2、重力势能的大小跟物体的、重力势能的大小跟物体的高度高度有关。有关。1 1、重力

13、势能的大小跟物体的、重力势能的大小跟物体的质量质量有关。有关。你要采用的实验方法是你要采用的实验方法是；你的探究步骤是你的探究步骤是 ；你比较重力势能大小的标准是你比较重力势能大小的标准是。1.1.质量相同时质量相同时, ,物体的高度越物体的高度越 ，重力势能越大。，重力势能越大。设计实验方案：设计实验方案：实验：实验：归纳结论：归纳结论：2.2.物体高度相同时物体高度相同时, ,物体的质量越物体的质量越 ，重力势能越大。，重力势能越大。高高大大 水力发电站要想发出更多的电来，就要想办法储存水力发电站要想发出更多的电来，就要想办法储存更多的水，将水位提得更高，也就是尽量使水的重力势更多的水，将

14、水位提得更高，也就是尽量使水的重力势能更大。能更大。（1）重力势能的影响因素：）重力势能的影响因素： 物体的质量（物体的质量（m） 物体的高度（物体的高度（h）（2）重力势能的计算公式：）重力势能的计算公式：Eg=mgh 弹性势能与哪些因素有关？弹性势能与哪些因素有关？ 射箭时弓的形射箭时弓的形变越大，箭射得越变越大，箭射得越远，弹性势能越大。远，弹性势能越大。 弹性势能的大小跟弹性势能的大小跟物体弹性形变的大小物体弹性形变的大小有关，物体有关，物体的弹性形变越大，弹性势能就越大。的弹性形变越大，弹性势能就越大。 一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。2

15、2、弹性势能：物体由于发生、弹性势能：物体由于发生弹性形变弹性形变而具有的能叫弹性而具有的能叫弹性势能。势能。 弹性势能计算公式：弹性势能计算公式：Ep= kx212物体具有的弹性势能大小跟什么因素有关？物体具有的弹性势能大小跟什么因素有关？ 重力势能重力势能的大小与的大小与高度高度、质量质量有关，质量相同的物有关，质量相同的物体，高度越大，重力势能越大；高度相同的物体，质量越体，高度越大，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。大，它的重力势能也越大。 弹性势能弹性势能大小与大小与弹性形变的大小弹性形变的大小有关，物体的弹性有关，物体的弹性形变越大，弹性势能越大。形变越大

16、，弹性势能越大。结论：结论：下面这些物体分别具有什么势能下面这些物体分别具有什么势能? ?1、被举高的重锤、被举高的重锤2、站在、站在3楼的同学楼的同学3、在空中飞行的足球、在空中飞行的足球4、静止在空中的飞艇、静止在空中的飞艇5、在空中随风飘动的树枝、在空中随风飘动的树枝6、被压缩的弹簧、被压缩的弹簧7、拉伸的橡皮筋、拉伸的橡皮筋8、用力掰弯的塑料棍、用力掰弯的塑料棍重力势能重力势能弹性势能弹性势能1.动能动能：物体由于运动而具有的能。：物体由于运动而具有的能。2.势能势能重力势能重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时：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。所具有的能

17、，叫做重力势能。弹性势能弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量。：物体由于弹性形变而具有的能量。一切运动的物体都具有动能。一切运动的物体都具有动能。运动物体运动物体质量质量越大，越大，速度速度越大，动能就越大。越大，动能就越大。物体的物体的质量质量越大越大，高度高度越高，它具有的重力势越高，它具有的重力势能就越大。能就越大。物体的物体的弹性形变弹性形变越大，越大，它它具有的具有的弹性势能就越大。弹性势能就越大。小小 结结9 9、在水平公路上行驶的小汽车、在水平公路上行驶的小汽车7 7、在地上滚动的足球在地上滚动的足球1 1、在水平轨道上滚动的钢球、在水平轨道上滚动的钢球2 2、被压弯的跳板、被

18、压弯的跳板3 3、天花板上的吊灯、天花板上的吊灯4 4、拉弯的弓、拉弯的弓5 5、上紧的发条、上紧的发条6 6、被举高的重锤、被举高的重锤8 8、放在课桌上的书本、放在课桌上的书本下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。下列物体具有能吗？试分为三类，说出分类依据。动能动能弹性势能弹性势能重力势能重力势能课堂练习课堂练习1、判断下列说法正确的是（、判断下列说法正确的是（ ） A.速度大的球一定比速度小的球动能大速度大的球一定比速度小的球动能大 B.同一辆车运动速度越大动能就越大同一辆车运动速度越大动能就越大 C.子弹的速度比火车的速度大，所以子弹动能就比火车动能子弹的速度比火车的速度大，所以

19、子弹动能就比火车动能 D.平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变平直公路上匀速行驶洒水的洒水车动能不变2、一架沿竖直方向上升的直升机，它具有一架沿竖直方向上升的直升机，它具有（ ） A.动能动能 B.重力势能重力势能 C.弹性势能弹性势能 D.动能和重力势能动能和重力势能3、某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ） A.动能变大，重力势能变大动能变大，重力势能变大 B.动能变小，重力势能变小动能变小，重力势能变小 C.动能不变，重力势能不变动能不变，重力势能不变 D.动能变小，重力势能变大动能变小，重力势能变大BDD4、关于能的概念，

20、下列说法中正确的是（、关于能的概念，下列说法中正确的是（ ） A.势能相等的物体是在同一高度势能相等的物体是在同一高度 B.悬挂的物体因为没有做功，所以没有能悬挂的物体因为没有做功，所以没有能 C.在空中飞行的子弹能做功，所以具有能在空中飞行的子弹能做功，所以具有能 D.一个物体具有能量，则它一定具有动能或势能一个物体具有能量，则它一定具有动能或势能5、下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（、下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（ ） A.海面上航行的轮船海面上航行的轮船 B.空中飞行的子弹空中飞行的子弹 C.吊在天花板上的电灯吊在天花板上的电灯 D.拉长的橡皮筋拉长的橡皮筋6

21、、打木桩的重锤自由下落时，关于它的动能和势能的变化，下列、打木桩的重锤自由下落时，关于它的动能和势能的变化，下列说法正确的是（说法正确的是（ ） A.动能不变，势能不变动能不变，势能不变 B.动能增大，势能不变动能增大，势能不变 C.动能增大，势能减小动能增大，势能减小 D.动能减小，势能增大动能减小，势能增大CBC7、质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空中自由翱翔，如果、质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空中自由翱翔，如果它们的动能相等，那么（它们的动能相等，那么（ ）A.燕子比鸽子飞得快燕子比鸽子飞得快 B.燕子比鸽子飞得慢燕子比鸽子飞得慢C.燕子与鸽子飞得一样快燕子与鸽子飞得一样快 D.无法比较无法比较8、一个物体在平衡力的作用下（、一个物体在平衡力的作用下（ ）A.它的动能一定不变它的动能一定不变 B.它的重力势能一定不变它的重力势能一定不变C.它的弹性势能一定不变它的弹性势能一定不变 D.无法确定无法确定9、关于弹性势能的说法正确的是（、关于弹性势能的说法正确的是（ ）A.橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大橡皮泥的形变越大，它具有的弹性势能越大B.弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大弹簧的弹性越大，它具有的弹性势能越大C.弹簧越长，它具有的弹性势能越大弹簧越长，它具有的弹性势能越大D.对于给定的弹簧来说，它的弹性形变越大，