人教版八年级物理下册第十一章功和机械能 教学设计及同步练习

第十一章功和机械能

11.1功.................................................................1

11.2功率...............................................................7

11.3动能和势能........................................................13

11.4机械能及其转化...................................................19

11.1功

【学习目标】

1.知道做功的两个必要因素。

2.知道不做功的三种情况，会判断力是否做功。

3.知道功的计算公式和单位，并会用功的公式进行一些简单计算。

重点难点：

1.理解做功的两个要素，会用功的公式进行简单计算。

2.正确判断力对物体是否做功。

学习内容一：力学中的功

学习指导：阅读课本P62、P63的相关内容，理解做功的两个必要因素。

【自学检测】

1.用细绳水平拉着木块在水平桌面前进时木块受到四个力的作用，拉力对

木块的移动作出了贡献，摩擦力对木块移动起阻碍作用。

2.做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力,②物体在力的方向上移

动的距离。

【合作探究】教师巡视督促指导

对照做功的两个必要因素讨论：

1.图P11.1—2力对物体做功的实例有什么共同特点？（画出受力方向和物

体移动的方向进行分析总结）

2.图PH.1—3力没对物体做功的实例有什么共同特点？（画出受力方向和

物体移动的方向进行分析总结）

3.判断下列说法的对错（对的打，错的打“X”）。

⑴只要有力作用在物体上，力就对物体做了功。（X）

(2)物体只要移动了距离，就做了功。(X)

(3)物体从高处落下重力做了功。(J)

(4)有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就做了功。(X)

(5)手提着重物在水平地面上行走，人做了功。(X)

(6)人用力推车，但车未动，人没有做功。(J)

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

怎样判断物体是否做功：

做功包含两个必要因素：一个是有力作用在物体上，另一个是物体在力的方

向上通过一段距离，二者缺一不可。

2.下面三种情况力没有对物体做功：

(1)劳而无功：有力作用在物体上，但物体没有移动。如：小孩推车，车不

动，推力不做功。

(2)不劳无功：物体靠惯性移动一段距离，并不是受到力的作用向前运动。

如：投出去的篮球在空中继续飞行。

(3)直无功：力的方向与物体的运动方向垂直，力没做功，如：小明提着水

桶水平移动，拉力没有做功。

【即时练习】

1.下面几种情况下，力做了功的是(C)

A.用力把杠铃举在空中不动

B.用力提着水桶水平匀速移动

C.用力在斜面上拉车前进

D.物体在光滑的平面上匀速移动

2.下列情景中，重力对小球做功的是(A)

A.小球从高处下落

B.小球在地面上静止不动

C.小球沿水平轨道运动

D.小球在绳子拉力作用下在水平面内做匀速圆周运动

学习内容二：功的计算

学习指导：课本P63至P64文字内容和插图，熟记功的计算公式、单位及其

换算。

【自学检测】

1.力学中，把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。

2.在力学里计算力对物体做功的公式是W=Fsa

3.公式中符号表示意义：W表示功，F表示力，s表示距离。

4.在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是更，功的单位是N・m,

它有一个专门的名称叫做焦耳,简称焦，符号是』，l.T=1N-m0

【合作探究】教师巡视指导

1.自学例题：①要求马做的功必须知道哪两个条件？②先求什么，后求什

么？③计算时单位化成什么单位？

2.分析下列三种情况中做功的多少？

(1)甲将一块重为10牛的砖从水平面搬到10米高的脚手架上。

(2)乙将两块重为10牛的砖从水平面搬到10米高的脚手架上。

(3)丙将一块重为10牛的砖从水平面搬到20米高的脚手架上。

小结：作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，力所做的功就越多。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

1.起重机将重3X10、的楼板以Im/s的速度从一楼举到四楼顶(每层楼高

按3m计算)，又将楼板水平移动了3m,在整个过程中，起重机对楼板做的功是

(D)

A.1X103JB.9X107

C.2.7X104JD.3.6X104J

解析：从一楼举到四楼拉力克服重力向上拉，使物体在力的作用下通过的距

离是12m,做功为3.6X10)，水平移动3m时，起重机的拉力向上，属于垂直无

功。

2.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远，该同学对足球做的功

是(D)

A.750J

B.150J

C.没有做功

D.做了功，但条件不足，无法确定

解析：足球踢出去后靠惯性移动的15m,这段距离该同学的踢力没有做功，

足球踢出去前，脚对足球施加了力且球在力的作用下移动了一段距离，这期间踢

力做功了，但是题目没给出受力移动的距离大小，所以该同学做了功，缺少条件

无法计算。

【即时练习】

1.P64第1、2、3、4题

2.质量为100kg的物体，在拉力厂的作用下沿水平地面匀速前进了5m,物

体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍，求拉力少做的功。（g=10N/kg）

课堂同步练习

一、填空题

1、力学里的功包含两个必要因素：一是;二是•

2、把一个鸡蛋举高2m,做的功大约是J.

3、用20N的水平拉力把重为100N的物体沿水平桌面拉动2m,拉力所做的

功为—J,重力做的功为J

4、小明同学积极参加社区服务活动，帮助邻居张奶奶将一袋15kg的米匀速

背上15m高的六楼，上楼共用时3min.在此过程中，小明对这袋米做了一_J

的功，（g取10N/kg）

5、奥运会火炬的质量为985g火炬手持火炬沿水平路面匀速前进20m,火炬

手对火炬做的功为J.若使火炬匀速升高1m,火炬手对火炬做的功为

J.（不计空气阻力及燃料质量的变化，g取ION/kg）

二、选择题

6、如图所示,为运动员投掷铅球的过程示意图，下列有关说法错误的是（）

A.在a到b的过程中,运动员对铅球做了功

B.在b到c的过程中,运动员对铅球没有做功

C.在c到d的过程中,没有力对铅球做功

D.在a到d的过程中,铅球的运动状态在不断的变化

7、甲比乙高，如果举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则（）

A.甲做功较多B.乙做功较多

C.甲、乙做功相等D.无法确定

8、下面关于做功的几个判断中，正确的是（

A.起重机将货物吊起时，起重机的拉力对货物做了功

B.人用力托着一箱货物站着不动时，人对货物做了功

C.汽车载着货物在水平公路上行驶时，汽车对货物向上的支持力做了功

D.某个人将铅球推出，铅球落地后在水平地面上滚动时，重力对铅球做了

9、一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱，分别在光滑和粗糙的两种水平

地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（）

A.在粗糙的地面上做功多B.在光滑的地面上做功多

C.两次做功一样多D.条件不足，无法比较

三、计算题

10、一辆桑塔纳汽车在一段平直的长吉高速公路上以30m/s的速度匀速行

驶，汽车的牵引力为2X10%,求：

（1）汽车受到的平均阻力；

⑵汽车5s内行驶的路程;

⑶汽车5s内做的功;

H、一个人用20N的水平向右的拉力，使重力为100N的物体在水平面上移动了

0.5mo试求：

(1)人对物体做的功是多少？

(2)如果这个人把物体匀速举高1.5m,举力做了多少功?

参考答案

一、填空题

1、力、力的方向上移动的距离

2、鸡蛋的重力G=0.05kgX10N=0.5NW=Fs=Gs=0.5X2J=1.0J

3、W=Fs=20X2=40J重力与物体移动方向垂直，则做功为0

4、W=Fs=Gs=150X15J=225J

5、重力与物体移动方向垂直，则做功为0W=Fs=Gs=9.85X1J=9.85J

二、选择题

6、C

【解析】有重力对物体做了功

7、A

【解析】根据W=Fs得F一定时，移动距离越大做功越多

8、A

【解析】做功两个因素：力、力的方向上移动的距离

9、C

【解析】做功两个因素：力、力的方向上移动的距离

三、计算题

10、2X103N150m3X105J

【解析】(1)由二力平衡条件可得，物体处于匀速直线运动状态，则牵引力等于

摩擦力，所以f=2X10'N

C

(2)由丫=—得，s=vt=30X5m=150m

t

(3)W=Fs=2X103NX150=3X105J

11、(1)10J(2)150J

【解析】(1)W=Fs=20NX0.5m=10J

(2)W^=Fh=Gh=100NX1.5m=150J

11.2功率

【学习目标】

1.理解功率的概念和计算公式。

2.会用功率的公式进行简单的计算。

3.学会测量功率的方法。

重点难点：

功率的概念和功率的计算。

学习内容：功率

学习指导：阅读课本P65至P66文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做

上记号，熟记功率定义及计算公式，功率单位。

【自学检测】

1.课本中大人和小孩爬相同楼梯，他们移动的距离相等,两者做的功不相

笠，大人做功多,小孩做功少,如果爬楼的时间相同，大人做功快。

2.物理学中用功茎来表示物体做功快慢，它的定义是功与做功时间之比叫

功率。

3.功率用符号P表示,功用符号W表示,时间用符号」表示,因

此功率表达式是P=W/to

4.在国际单位制中，功的单位是』，时间的单位是s,所以功率的单位是

J/s,为了纪念英国的工程师瓦特，人们将功率的单位叫做瓦特，简称瓦，符号

Wo1W=1J/S,1W的物理意义是Is内所做的功是1J,常见的单位还用kWolkW

=1000Wo

【合作探究】教师巡视督促指导

1.⑴小红体重500N,在5s内跑至u5m高的楼上，则小红做了2500J的功。

(2)小明体重500N,在10s内走到5m高的楼上，则小明做了2500J的功。

(3)小强体重400N,在10s内跑至U6m高的楼上，则小强做了2400J的功。

上面三道题中：

小红和小明，小红做功快，你是怎么比较出来的？做相同的功比较做功时间,

做功时间少做功快。

小明和小强，小明做功快，你是怎样比较出来的？相同时间比较做功的多少,

相同时间做功多做功快。

2.学习P60例题。①要计算起重机的功率需要知道哪几个物理量？②先求

什么？后求什么？③计算时要注意什么问题？

3.在学习了功率的知识后，你怎样测算比较三位同学爬杆的功率大小？有

几套方案？

解析：①用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可以比

较功率大小；

②让他们都爬到同一杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功

率大小；

③测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较。

【精讲点拨】

1.比较物体做功快慢方法(三种)

2.测量比较功率方法(三种)

W

3.定义式夕=7普遍适用，推导式夕=/丫求即时功率。

【即时练习】

1.下列关于功率的说法中，正确的是(B)

A.做功多的机械，功率一定大

B.做功快的机械，功率一定大

C.做功时间少的机械，功率一定大

D.功率是用做相同的功比较做功时间的方法比较做功快慢的

2.课后习题第2、3、4题分组计算，集体更正。

3.甲、乙两人的体重之比是8：9,他们进行爬楼比赛，从一楼上到三楼所

用的时间之比是4：5,则两人克服重力所做的功之比是8:9。两人的功率之比

是10:9。

课堂同步练习

一、填空题

1、我们把物体在所完成的，叫做功率。

功率的计算公式是。

2、在国际单位制中，功率的单位是o另外，功率还常用

和做单位。

3、完成下列单位换算

100W=J/s,2.5MW=kW=Wo

4、把It混凝土搬运到3m高的楼层面上，可以用人力搬，也可以用吊车吊。

搬完这批混凝土人所做的功吊车对混凝土做的功。但完成这项工作，吊车

比人需要的时间。这表明：做功的问题不仅有做多做少之分，还应该有

之分。物理学里引入功率这个物理量来描述物体做功的。

5、马拉着重1000N的车在5min里匀速前进了3000m,如果车受到的阻力是

车重的0.1倍，则在这段时间内，马拉车做了J的功，马的功率是

Wo

6、自行车运动员在比赛时的功率可达IkWo若某运动员以此功率骑车lmin,

他能够做功Jo

7、在50s的时间内，男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m,

女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中，对物体做功的是

（选填“男孩”或“女孩”），做功的功率是o

8、甲、乙两人用力之比为2：5,各自使物体在力的方向上移动的距离之比

是3：2,所用的时间之比为2：1,则甲、乙的功率之比为。

二、选择题

1、甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（）

A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快

C.甲做功所用的时间比乙的少D.以上说法都不对

2、初二物理兴趣小组的同学在学习了功率的知识后，想估测某同学上楼的

功率有多大，已知该同学从一楼上到三楼用了10s,则他上楼的功率大约是

（）

A.3WB.30WC.300WD.3000W

3、平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，如果在

相同的时间内通过的路程之比为3：2,则甲与乙（）

A.牵引力做功之比为2：3B.牵引力做功之比为3：2

C.牵引力的功率之比为1：1D.汽车所受的阻力之比为

3：25

三、计算题

1、小红每天都练习跳绳，跳绳时她所穿鞋的总质量为0.4kg,平均每分钟

她跳绳120次，假定每次双脚抬离地面的高度均为5cm,则：

（1）每上升一次她对鞋做的功为多少J;

(2)她跳绳时对鞋做功的平均功率为多少W。(gMX10N/kg)

参考答案

一、填空题

1、单位时间功P=W/t

2、瓦千瓦兆瓦

3、1002.5X103

4、等于短长短快慢

5、3xlO5J103W

【解析】/=O.lxG=lOOOxO.l=lOONF=f

W=FXS=100NX3000m=3x105J

P=W=3X102=1()3W

t5x605

6、6X104J

【解析】根据公式Pw得W=PXt=1000WX60s=6xl()4,j

t

7、女孩10W

【解析】男孩提着小提琴沿水平向左匀速行走，手提力的方向竖直向上，而移动

的距离沿水平方向，手的提力对小提琴没有做功；女孩用5N的水平拉力拉箱子

向右匀速行走,箱子沿水平拉力移动了一段距离，所以女孩的拉力对箱子做了功,

W=Fs=5NX100m=500J。她做功的功率是P=W/t=500J/50s=10W。

8、3：10.

【解析】Wl=Flsl=2X3J=6JW2=F2s2=5X2J=10J

Pl==-W=3WP2=^=—=10W所以凡=』

tx2t21P,10

二、选择题

1、B

【解析】功率表示物体做功的快慢，功率大，做功就快；功率小，做功就慢，选

项B是正确的。根据W=Pt,只知道功率的大小而时间的大小不确定，无法确定

做功的多少。同样根据土=\¥",只知道功率的大小而功的大小不确定，也无法确

定做功所用时间的长短，因此，选项A、C、D是错误的。

2、C

【解析】答案不是具体确定的，但有一个比较合理的范围，只要介于这个范围

内就是正确的，而且这道题跟实际生活联系密切，考查了学生的估测能力，体现

T从物理走向生活、从生活走向物理的课改思想。根据P=W/t、W=Gh、G=mg可得,

该题估测的物理量是质量和一层楼的高度。一般初三学生的体重介于40-70kg,

一层楼的高度为3m左右，所以，上楼的功率介于240—420W之间，因此，正

确答案为C。该题注意估测的值不能跟实际值偏差太大，偏差太大就是错误。还

有就是从一楼上到三楼是两层楼的高度，不是三层楼的高度，这也是错选其他选

项的原因。

3、B

【解析】平直公路上的甲、乙两辆汽车，在相同牵引力作用下匀速行驶，由讨=

Fs可知，路程之比为3：3,它们所做的功之比为3：2。因汽车匀速行驶，所以

汽车所受的阻力之比为1：1。由P=W/t可知，牵引力的功率之比为3：2。本

题是对新课程“能用生活、生产中的实例解释机械功的含义”目标的落实，考查

学生分析、推理的能力。

三、计算题

1、0.2J0.4W

【解析】（1）（本题是利用W=Gh和P=W/t求功和功率的计算题。根据G=mg,求

出小红对鞋用的力。根据W=Gh=0.4X10X0.05J=0.2J上升一次小红对鞋做的

功，再乘以次数就是她1分钟所做的功

（2）；她的平均功率P=«=22xl20J：。.彳W。

t60s

11.3动能和势能

【学习目标】

1.了解能量的概念，通过实例理解动能、势能的概念。

2.通过探究，知道影响动能和势能大小的因素，并能解释简单的现象。

3.能够运用“控制变量法”进行实验设计，养成在实验中认真观察、勤于

思考的习惯。

重点难点：

能量的概念，探究动能和势能大小影响因素分析。

学习内容一：动能

学习指导：阅读课本P67至P68文字内容，熟记动能概念。

【自学检测】

1.一个物体能够做功，这个物体就具有能量,简称为能，能量的单位是焦

耳(与功的单位相同)；一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

2.物体由于运动而具有的能叫做动能，一切运动的物体都具有动能。如：

运动的汽车

3.下列物体具有动能的是(BC)

A.汽车停靠在路边

B.汽车匀速前进

C.苹果从树上掉下

【合作探究】教师巡视指导

探究：物体的动能跟哪些因素有关？(以钢球撞击木块为例，让钢球从斜槽

上滚下，撞击在水平桌面上木块，使木块移动了一段距离。)

猜想一：动能的大小与物体的速度有关。

猜想二：动能的大小与物体的质量有关。

(1)研究动能大小与速度的关系时，应控制质量一定。

做法：将同一钢球,先后从斜面不同高度滚下,观察钢球将木块推动的距离。

木块被推动的距离越远，说明钢球对木块做的功越多，钢球的动能越大。

结论：物体的动能与物体的运动速度有关,速度越大,物体的动能越大。

(2)研究动能大小与质量的关系时，应控制速度一定。

做法：换用不同质量的钢球,先后从同一高度让其滚下,观察钢球推动木块

的距离。

结论：运动物体的质量越大,动能就越大。

总结：影响动能大小的因素：运动物体的速度和质量。在质量相同时，物体

的速度越大，动能越大；在速度相同时，物体的质量越大，动能越大。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

1.在碰撞过程中，你是如何判断钢球有没有做功？试验中怎样比较动能的

大小？采用的什么方法？

2.在研究动能大小与速度关系时为什么要用同一个铁球？在研究动能大小

与质量关系时，为什么要让质量大小不同的铁球从同一高度滚下？这又采用什么

方法？

3.下表给出了一头牛慢步行走和一名普通中学生百米赛跑时的数据。

物体质量加(kg)速度K(m/s)动能£(J)

牛约600约0.5约75

中学生约50约6约900

分析数据，可以看出，对物体动能大小影响较大的因素是速度，你这样

判断的依据是从表中数据可以看出，中学生质量为牛的1/12,速度为牛的12倍,

动能是900J,而牛的动能只有75J,故速度对动能的影响较大。

【即时练习】

1.“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。结合P68"想想议议”知识介绍，

你能从物理学的角度说明超速和超载为什么易引发交通事故吗？

2.P70第1、3题

3.判断对错

(1)质量大的物体动能大(X)

(2)速度大的物体动能大(X)

学习内容二：势能

学习指导：课本P69文字内容和插图，基本概念、定义用红笔做上记号，熟

记势能概念。

【自学检测】

1.物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。

2.物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。

3.势能包括重力势能和弹性势能。

【合作探究】教师巡视指导

一、探究：重力势能与什么因素有关？

在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个相同的木桩被从空中

静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是通过观

察什么来比较各铁块重力势能的大小(做功多少)？答：木桩陷入的深度。

若N,刀两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是匕三包；若4。两铁

块下落的高度相等，则两铁块质量的关系是见三处实验得出的结论是：物体重

力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关。

FA-],___,,___,

TTEX]EXI

二、探究：弹性势能与什么因素有关？

用小车压水平放置的弹簧，使弹簧压缩L后放手，小车被反弹在水面上运动

一段距离s,如图，通过实验对比，他能得到的实验结论是

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

L直升飞机在空中匀速上升过程中，它的(C)

A.重力势能增大，动能减小

B.重力势能和动能增大

C.动能不变，重力势能增大

D.动能和重力势能减小

分析：动能的大小跟质量和速度有关,重力势能跟质量和举的高度有关。当

直升飞机在空中匀速上升时，它的质量不变,速度不变,所以它的动能不变,它

的高度逐渐增大,所以重力势能逐渐增大。(填“增大”“不变”或“减小”)

【即时练习】

1.下列物体中具有重力势能的是C、的F、G；具有弹性势能的是A、E、H

A.因挤压而变形的气球

B.在水平路面上飞驰的小轿车

C.正在下落的桩锤

D.停在空中不动的直升机

E.钟表中卷紧的发条

F.高山上的石头

G.三峡水库中的水

H.被推开的弹簧门的弹簧

2.空中沿水平方向匀速飞行的一架飞机，正在向灾区空投物资，在空投过

程中，飞机的动能和重力势能的变化情况是(B)

A.动能和重力势能都增大

B.动能和重力势能都减小

C.动能减小，重力势能增大

D.动能增大，重力势能减小

3.P70第5题

课堂同步练习

一、填空题

1、一个物体如果能够对另一个物体做功，我们就说这个物体具有。

物体由于运动而具有的能叫能。能量的单位______。

2、物体的动能大小与和有关，物体的动能越大，它可以对

其他物体做的功就越。

3、被举高的物体具有的能叫，物体的质量越大，举得越高，

具有的就越大。

4、高山上有一块大石头，稳稳地待在那里，它（选填“有”或“没

有”）能量。

5、荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动，也是我国民族运动会的一个比赛项

目。小丽同学荡秋千时的情景如图所示，在从右侧最高点荡到左侧最高点这一过

程中，小丽的动能先后,重力势能先后。（均选填“增

大”或“减小”）

二、选择题

1.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

B.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

D.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（）

A.动能B.重力势能

C.弹性势能D.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（）。

A.动能变大，重力势能变大B.动能变小，重力势能变小

C.动能不变，重力势能不变D.动能变小，重力势能变大

4.高空抛物是极不文明的行为，会造成很大的危害。因为高处的物体具有较

大的（）

A.弹性势能B.重力势能C.体积

D.重力

5.炎热的夏天，环卫工人利用洒水车给马路洒水降温，洒水车在匀速行驶过

程中，以下关于能量变化说法正确的是（）

A.动能不变，B.势能不变C.动能减小，D.势能增大，

6、如下图所示，把不同的实心小铁球放在相同的实验装置的斜面上自由滚下，

撞击静止于水平面上的小木块上进行实验。在下列几种情况中，能说明物体的动

能与物体的质量有关的是（）

甲乙丙丁

A.甲、乙B.甲、丙C.乙、丙D.丙、丁

参考答案

一、填空题

1、能量、动能、焦耳

2、速度、质量、多

3、重力势能、重力势能

4、有

【解析】可以对外做功的物体都具有能量

5、增大、减小、减小、增大

【解析】物体的速度越大，动能越大；物体的位置越低，重力势能越小

二、选择题

1.B2.D3.D4.B5.C6、B

11.4机械能及其转化

【学习目标】

1.理解机械能的概念。

2.知道动能和势能之间可以相互转化和守恒定律。

3.能解释一些能之间转化的物理现象。

重点难点：

分析能量之间的转化。

学习内容一：机械能及其转化

学习指导：阅读课本P71至P72内容。基本概念、定义用红笔做上记号。

【自学检测】

1.动能的大小跟物体的质量和速度有关。

2.重力势能的大小跟物体的质量和所处的高度有关。

3.动能和势能统称为机械能。

4.空中飞行的子弹由于速度很快具有很大的动能，又因为它处于空中，相

对于地面子弹又具有重力势能。

【合作探究】教师巡视督促指导

一、【演示】滚摆实验

1.在摆轮下降的过程中，其重力势能逐渐转化为动能。滚摆在下落过程中，

转动的速度和高度分别是怎样变化的？滚摆的动能和势能又是怎样变化的？

释放摆轮时，摆轮在最高点处于静止状态,此时摆轮只具有重力势能,没有

动能。摆轮下降时其高度降低，重力势能减少;摆轮旋转着下降；而且越转越快,

其动能越来越大。

2.滚摆在哪个位置具有的动能最大，你是如何判断出动能最大的？在哪个

位置具有的重力势能最大？如何判断的？

摆轮到最低点时，转动最快,动能最大；其高度最低,重力势能最小。

3.仿照摆轮下降的过程分析，得出摆轮上升过程中的动能和势能的变化情

况。

二、【实验】单摆实验

1.将摆绳一端挂在黑板上边，使单摆在黑板前，平行于黑板摆动（不接触黑

板），在黑板上记录摆球运动路线中左A、右最高点C和最低点B的位置。

2.分析单摆实验：

小球从A摆至UB的过程中是重力势能转化为动能,从B点摆到C点的过程中

是动能转化为重力势能,小球在支点动能最大，在A（或C）点动能最小,小球在

A（或C）点重力势能最大,在&点重力势能最小。

3.（接步骤1）在黑板上记录小球由A到C再摆回到左边的最高点"点（只

让单摆运动一个来回），比较A、A，的位置关系，发现：A、A'几乎在同一高度

（或小球几乎能摆回到原来高度，好像“记得”它原来的位置）,分析：小球处在

A点和A，点时具有的机械能大小有什么关系？

（因小球在A、A，时速度为零，没有动能，质量和所处的高度相等，重力势

能相等，所以在动能和势能转化的过程中机械能的多少几乎没有变化，即机械能

是守恒的）。

4.让单摆多摆动几次，记录最后一次小球能摆回的高度A〃。小球还能摆

回到原来的高度吗？

分析：因为小球除了受到重力和拉力以外，还受到空气阻力。这个力越小，

小球克服空气阻力对外做功损失的能量越少（“多”或“少”），小球摆回的高度

越高，如果空气阻力为零，则小球能摆回到原来的高度,机械能的总量不会改变。

5.对比分析3、4后归纳机械能守恒定律：如果只有动能和势能相互转化,

机械能的总和是不变的（守恒的）。

三、课后P74第2、3两题

第2题：乒乓球很轻，运动时受到空气阻力的影响很容易减速，怎样向地板

抛乒乓球，才能使它弹跳到高于原来抛球的位置？

第3题蹦床：重物向下落的过程中，重力势能转化为动能,接触到蹦床后，

动能转化为蹦床的弹性势能,向上弹起的过程中，弹性势能转化为人的动能,上

升的过程中动能转化为重力势能。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

1.实验：“打鼻子的铁锁”中，铁锁是不会打到鼻子的，而且会离鼻子越

来越远，这包含着什么道理？

(铁锁运动要克服空气阻力，消耗一部分机械能，机械能总量减小，铁锁回

不到原来的高度，所以不会碰到鼻子。)

2.阅读课文P73科学世界“人造地球卫星”，然后完成下面填空：

人造卫星沿椭圆形轨道围绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,最远的

一点叫远地点，卫星在近地点时动能最大，重力势能最小，卫星在远地点时动能

最小，重力势能最大。卫星从近地点向远地点运动的过程当中，卫星的速度减慢,

动能减小,重力势能增大;从远地点向近地点运动的过程当中，卫星的速度增大,

动能增大,重力势能减小。

【即时练习】

1.分析章首图的过山车在运动过程中的能量转化情况。

2.某选手在自由式滑雪比赛中运动的轨迹如图所示，如果不计空气阻力，

下列说法正确的是(C)

'力5e停止点

A.从a点向b点运动过程中，重力势能全部转化为动能

B.在a点和c点速度都为零，因此重力势能相等

C.从c点下落到d点过程中，重力势能转化为动能

D.在a点和e点都处于静止状态，因此机械能相等

学习内容二：水能风能的利用

学习指导：课本P72至P73文字内容，注意看懂插图11.4.4水电站剖面图。

【自学检测】

自然界的流水和风都具有大量的机械能。

【合作探究】教师巡视指导

1.水能形成的原因：水的流动，我国的主要能源来自于水能，如长江三峡

水力发电站。风能的形成原因：空气流动。

2.风能的优点：无污染，取之不尽。

缺点：受自然条件限制，不稳定。

【展示交流】教师掌握情况

【精讲点拨】

由于物体的动能大小决定于物体的质量和速度,所以水轮应安装在水的流量

大，流速大的地方，请大家考虑用什么方法可以得到更多的动能？（学生讨论并

回答，教师及时补充）

动能和势能之间可以相互转化,要得到更大的动能，也可以应用这个道理.实

际上，利用水流的动能就是利用增大水的重力势能的方法。如：在河流上选择合

适的地方修筑拦河坝提高上游水位，水位越高、水量越大，水具有的重力势能也

越大.当水流下时转化成的动能也越大。水通过进水闸门和导管流下来带动水轮

机工作，从而带动发电机发电。

【即时练习】

下列现象中利用风能或水能做功的是（ABD）

A.帆船在河水中逆流航行

B.风筝越飞越高

C.用太阳灶把水烧开

D.木船在河中顺流而下

课堂同步练习

一、填空题

1、如图所示的摩天轮，小明乘坐匀速转动的“摩天轮”向最高点运动的过

程中，小明的重力势能（选填“增大”、“减小"或''不变"，下同），小

明的机械能.

2、在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使皮球分别从不同高度处自

由下落，在纸上留下黑色圆斑