2022－2023学年八年级物理下册《点拨》(教科版)：机械能

第1节机械能第十二章机械能逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2能量动能势能机械能知识点知1－讲感悟新知1能量1.定义物体能够对外做功，如图1所示，我们就说这个物体具有能量，简称能，用字母E

表示。知1－讲感悟新知2.单位在国际单位制中，能量的单位与功的单位相同，都是焦耳(J)。3.理解(1)能量的大小可以用能够做功的多少来衡量，一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。(2)物体做功的过程就是能的转化过程。物体做的功越多，说明某种形式的能转化为其他形式的能越多。知1－讲感悟新知深度理解:功和能的区别：功是一个力对物体作用过程中取得成效的物理量，是相对于一个过程而言的，是一个过程量。能量是描述一个物体做功本领的物理量，是一个状态量。感悟新知知1－练下列关于能量的叙述，不正确的是()A.弯弓射箭，弓具有能量B.高空坠物伤人，坠物具有能量C.风吹船行，风具有能量D.激流冲走巨石，激流没有能量，巨石具有能量例1D感悟新知知1－练解题秘方：利用概念辨析法解答：判断物体是否具有能量，关键是看物体能否对外做功。解析：弓对箭做功，坠物对人做功，风对船做功，激流对石头做功，弓、坠物、风和激流都能够做功，都具有能量。方法技巧:能够做功不同于正在做功。(1)能够做功的物体，即具有能量的物体，由于所处的条件不同，可能正在做功，也可能不做功；但它一定能够对外做功。(2)正在做功的物体一定能够对外做功，即一定具有能量。知识点动能知2－讲感悟新知21.定义物体由于运动而具有的能量叫动能。一切运动的物体都具有动能。深度理解:◆“物体由于运动”和“运动的物体”含义不同，叙述动能的定义时，不能说成运动的物体具有的能叫动能，因为运动的物体除了具有动能外，还可能具有其他形式的能。◆运动和静止具有相对性，因此速度具有相对性，则动能也具有相对性。对于不同的参照物，同一运动物体的动能大小可能不同。例如，飞行的飞机会被鸟撞毁，就是因为相对于飞机，鸟的动能很大。知2－讲感悟新知2.探究物体的动能的大小跟哪些因素有关(1)提出问题：物体的动能跟哪些因素有关？(2)猜想与假设：动能大，表明物体由于运动而具有的能量大，故动能可能跟物体运动的速度有关，还可能跟物体本身的质量有关。知2－讲感悟新知(3)设计实验：利用如图2所示的装置探究动能与质量、速度的关系，根据木块被推动的距离来判断物体动能的大小。知2－讲感悟新知(4)进行实验：①让同一个钢球从斜面的不同高度处由静止开始滚下，发现钢球的位置越高，木块被推得越远；②让质量不同的钢球从斜面上同一高度处由静止滚下，发现钢球的质量越大，木块被推得越远。(5)分析与论证：实验步骤①说明物体的动能与速度有关；实验步骤②说明物体的动能与质量有关。知2－讲感悟新知(6)实验结论：动能与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。感悟新知知2－练[中考·天津]兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关？例2解题秘方：结合控制变量法和转换法解答。感悟新知知2－练【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟________

有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟________有关。速度质量知2－练感悟新知解析：由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟速度有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟质量有关；感悟新知知2－练【进行实验】他们做了如图3所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜面的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越________。大知2－练感悟新知解析：物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能就越大；感悟新知知2－练【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：_____________________________________。质量相同时，汽车的速度越大，动能越大知2－练感悟新知解析：甲、丙两图，质量相同的金属球，从斜面的不同高度由静止开始滚下，到达水平面时的速度不同，因而将物块撞出的距离不同，即动能大小不同，可得结论：质量相同时，汽车的速度越大，动能越大；感悟新知知2－练【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车_______(填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。超载知2－练感悟新知解析：甲、乙两图，质量不同的金属球从斜面的相同高度由静止开始滚下，到达水平面的速度相同，将物块撞出的距离不同，即动能大小不同，可得结论：速度相同时，汽车的质量越大，动能越大；由此可以解释汽车超载行驶时危险性大的原因。知2－练感悟新知实验方法:1.控制变量法：“让质量不同的金属球从同一高度处由静止滚下”是为了控制速度相同，改变质量，探究动能与质量的关系；“让同一金属球从斜面的不同高度由静止开始滚下”，金属球到达水平面时的速度不同，是为了控制质量相同，改变速度，探究动能与速度的关系。2.转换法：通过观察物块被金属球撞击后运动的距离来判断动能的大小。知2－练感悟新知实验技巧:实验中，为了更好地利用转换法比较物体动能的大小，应尽量选择质量轻小的木块进行实验，且应让木块在较光滑的水平面上进行实验。知识点势能知3－讲感悟新知31.势能包括重力势能和弹性势能。(1)重力势能：物体由于位置较高而具有的能量。一切被举高的物体都具有重力势能。(2)弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。知3－讲感悟新知温故知新:形变不同于弹性形变，物体受到外力作用而发生形状变化叫形变；如果外力撤销，物体能恢复原状，这种形变叫弹性形变；如果外力撤销，物体不能恢复原状，这种形变叫塑性形变；形变包括弹性形变和塑性形变。知3－讲感悟新知2.探究影响重力势能大小的因素(1)提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？(2)猜想与假设：重力势能是物体由于位置较高而具有的能量，故重力势能的大小可能跟物体的质量和被举的高度有关。知3－讲感悟新知(3)设计实验：如图4所示，将小方桌的桌腿放置在铺平的沙面上，让铁块从某一高度处自由落下冲击方桌，根据方桌下陷的深浅判断铁块重力势能的大小。知3－讲感悟新知(4)进行实验：①让同一铁块从不同的高度处自由下落冲击方桌，发现下落高度大的铁块使方桌下陷得深；②让质量不同的铁块从同一高度处自由下落冲击方桌，发现质量大的铁块使方桌下陷得深。(5)分析论证：实验步骤①说明重力势能的大小与高度有关；实验步骤②说明重力势能的大小与质量有关。知3－讲感悟新知(6)实验结论：重力势能与物体的质量和高度有关。质量一定，物体的高度越大，重力势能越大；高度一定，物体的质量越大，重力势能越大。延伸拓展:◆物体所处的高度具有相对性，所以重力势能也具有相对性。例如，放在桌面上的课本，相对于地面来说有一定的高度，具有重力势能；相对于桌面来说其高度为零，重力势能为零。◆在没有特别说明的情况下，“高度”一般是相对于地面而言的。在初中阶段，通常把地面上的物体所具有的重力势能看成零。知3－讲感悟新知3.影响弹性势能大小的因素物体的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有关。同一材料的物体，发生弹性形变的程度越大，物体的弹性势能越大。感悟新知知3－练如图5所示，在探究重力势能跟哪些因素有关的实验中：例3知3－练感悟新知解题秘方：对于题中的实验现象，可根据转换法分析，对于题中的实验结论，可根据控制变量法分析或直接根据所记的规律填写。感悟新知知3－练(1)松手让重物将小木桩打入沙中，先让同一重物从不同高度落下，观察到的现象是落下的位置越高木桩进入沙中越深，表明重力势能________，由此你能得出的结论是___________________________________。越大质量相同时，高度越高，重力势能越大知3－练感悟新知解析：同一重物从不同高度落下，落下的位置越高，木桩进入沙中越深，表明物体的重力势能越大，由此可得：质量相同时，高度越高，重力势能越大。感悟新知知3－练(2)接着换用一个质量更大的物体让它从同一高度落下，观察、比较木桩被打入沙中的深度，你又能得出的结论是___________________________________。高度相同时，质量越大，重力势能越大知3－练感悟新知解析：从同一高度落下，质量更大的物体使木桩进入沙中越深，表明物体的重力势能越大，由此可得：高度相同时，质量越大，重力势能越大。感悟新知知3－练(3)归纳可得：物体被举得越________，质量越________，它具有的重力势能就越大。高大知3－练感悟新知解析：归纳可得：物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。知3－练感悟新知实验技巧:实验中，为了更好地利用转换法比较物体重力势能的大小，应尽量选择质量稍大的重物进行实验，且应让重物从较高的位置自由落下。通常，可以选择让重物落到细沙、橡皮泥这样的松软的物体表面，因为这些物体表面容易发生塑性形变。实验中，木桩前端应削尖，这样可以增大压强，使木桩更容易陷入沙中。知识点机械能知4－讲感悟新知41.定义动能和势能统称为机械能。2.单位焦耳，简称焦，用符号J表示。知4－讲感悟新知3.理解(1)一个物体只要具有动能，或重力势能，或弹性势能，则这个物体就具有机械能。(2)一个物体可以既有动能，又有势能。例如：空中飞行的飞机，由于运动而具有动能，又由于处于高处而具有重力势能。只有当三者都为0时，机械能才为0。知4－讲感悟新知深度理解：机械能是表示物体运动状态和高度的物理量。是物体具有的动能、重力势能和弹性势能的总和。感悟新知知4－练[中考·连云港改编]人骑电动自行车下坡时重力势能________(填“增大”“减小”或“不变”)。到达坡底后在水平路面上匀速骑行过程中，机械能

________(填“增大”“减小”或“不变”)。例4减小不变知4－练感悟新知解题秘方：本题考查机械能，先根据影响因素先判断动能和重力势能的变化，再根据机械能等于动能和势能之和判断机械能的变化。解析：人骑电动自行车下坡时，质量不变，高度减小，重力势能减小；到达坡底后在水平路面上匀速