11.3　动能和势能 课件 2024-2025学年物理人教版八年级下册

第十一章

功和机械能

第3节动能和势能知识梳理导学园地1.能量(1)定义:物体能够对外

,我们就说这个物体具有

,简称

。

(2)单位:能量的单位是

,符号是

。

(3)功与能量的关系:一个物体能够做的功越多,表示这个物体的

越大。

2.动能(1)定义:物体由于

而具有的能,叫作动能。

(2)质量相同的物体,运动的

越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,

越大,它的动能越大。

3.势能(1)重力势能①定义:物体由于受到

并处在一定

时所具有的能,叫作重力势能;

②影响因素:物体的

越大,

越高,它具有的重力势能就

。

(2)弹性势能①定义:物体由于发生

而具有的能,叫作弹性势能;

②影响因素:物体的

越大,它具有的弹性势能就

。

(3)势能:

势能和

势能是常见的两种势能。

1.能量的单位与功的单位相同,都是焦耳。2.物体重力势能的大小是相对的,判断物体重力势能的大小,一般以水平地面为参照面。3.一个物体可以同时具有动能和势能,也可以只具有动能或势能。做功能量能焦耳J能量运动速度质量重力质量位置越大弹性形变弹性形变越大重力弹性高度知识点一:能量【典题1】下列说法错误的是(

)A.物体具有能量就能对外做功B.能够对外做功的物体一定具有能量C.没有做功的物体就没有能量D.做功越多消耗的能量就越多名师点睛关于能量(1)能量是描述物体做功本领的物理量,是一个状态量,只要物体具有做功的本领就具有能量。(2)“能够对外做功”指的是物体不一定正在做功,不一定非得做功,有对外做功的本领即可。C【变式1-1】下列关于功和能的关系的说法,正确的是(

)A.一个物体没有做功,它一定不具有能量B.一个物体能够做的功越多,其动能一定越大C.一个物体具有能量,说明它正在做功D.一个物体能够做功,说明它具有能量【变式1-2】下列关于能量的说法不正确的是(

)A.正在做功的物体,才具有能量B.被压缩的弹簧具有能量C.具有能量的物体,可能在做功,也可能不在做功D.同步卫星相对于地面静止不动,实际上它也具有能量DA知识点二:动能【典题2】小彤设计了如图所示的实验来模拟汽车超速、超载带来的危害,通过电磁铁的控制,让质量分别为m1和m2(m1<m2)的小钢球从圆弧轨道的一定高度(h1<h2)由静止滚下,撞击水平面上的纸盒并将纸盒推动一段距离(实验中的圆弧轨道、水平面和纸盒均不变)。(1)分析甲、乙两图可知,

(选填“甲”或“乙”)图中的小钢球在刚到达水平面时的速度更大。

(2)比较甲、乙两图可知,在

一定时,小钢球的

越大,动能越大。

(3)比较

两图可以模拟汽车超载带来的危害。

(4)假如你是一名汽车驾驶员,请你从物理学的角度谈谈在安全行车方面需要注意的事项:

。

甲

乙

丙

乙质量速度乙、丙不要超速和超载,无论是超速还是超载,都会使车的动能增大,遇到交通事故时,其破坏程度就增大名师点睛关于探究影响动能大小的因素的实验(1)实验中应用了控制变量法。让同一个小钢球从不同的高度滚下,小钢球到达水平面时的速度不同,这是控制质量相同来探究动能与速度的关系;换用质量不同的小钢球,让它们从同一高度滚下,这是控制速度相同来探究动能与质量的关系。(2)实验中应用了转换法。利用小钢球推动纸盒做功,通过纸盒被推动的距离大小来判断小钢球动能的大小【变式2-1】为探究物体的动能跟哪些因素有关,利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下,在水平面上运动,运动的钢球碰上木块后,能将木块撞出一段距离s,如图所示。

(1)实验中探究的“物体的动能”是指

(填选项字母)。

A.钢球在斜面上的动能B.钢球撞击木块时的动能C.木块被撞击后的动能(2)若水平面是光滑的,

(选填“能”或“不能”)达到探究目的。

(3)实验过程中,发现木块移动的距离较短而不易进行观察和比较。对此请你写出一条改进措施:

。B不能增大斜面高度知识点三:势能【典题3】热爱劳动的小阳,在家学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”时,一个饮料瓶不小心落到了松软的玉米面团上,在面团上留下较深的痕迹。于是他灵机一动,利用玉米面团和装有水的饮料瓶,依次做了如图所示的实验,对如下两个问题进行了探究。问题一:压力作用效果跟哪些因素有关;问题二:重力势能大小跟哪些因素有关。(1)做实验①②③是为了探究

(选填“问题一”或“问题二”)。

(2)利用实验④⑤可探究重力势能大小与

是否有关。

(3)《中华人民共和国民法典》中规定“禁止从建筑物中抛掷物品”,生活中更要杜绝“高空抛物”这种严重危害公共安全的行为,“高空抛物”危害性大的原因,可通过分析实验⑤⑥得出的结论来解释,请你写出该结论:

。问题一质量质量相同的物体,位置越高,重力势能越大名师点睛正确理解重力势能和弹性势能(1)重力势能的大小与高度有关,起点位置不同则相对高度不同,重力势能的大小不同,所以重力势能具有相对性。一般情况下以水平面为零势能面。(2)物体的弹性势能跟物体的性质和形变大小有关。弹簧的弹性势能大小跟弹簧的弹性形变大小有关,在弹性限度内,弹性势能与形变大小成正比。弹性势能的零点在弹簧原长时的长度。【变式3-1】(2024湖南长沙中考)2024年5月3日,长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六号探测器成功发射,开启了人类月背取样的旅程。嫦娥六号加速升空的过程中(

)A.重力势能和动能都增大B.重力势能和动能都减小C.重力势能减小,动能增大D.重力势能增大,动能减小【变式3-2】“高空抛物”危害性大的原因是高处的物体具有较大的

(选填“动能”“重力势能”或“弹性势能”)。

A重力势能【基础达标练】1.下列物体,既具有动能又具有势能的是(

)A.静止在树上的小鸟B.机械手表中旋紧的发条C.正在下降的飞机D.在地面上跑动的运动员2.运动员在射箭比赛时总是要把弓拉得很弯,其主要目的是()A.增大箭的弹性势能B.增大箭的动能C.增大弓的弹性势能D.使箭沿直线运动CC3.飞鸟如果撞在静止的飞机的前窗玻璃上,不会给飞机造成太大的伤害,但如果飞鸟撞上高速飞行的飞机,常常会撞破坚固的玻璃窗,甚至造成驾驶员的伤亡事故。对上述现象的解释,下列说法正确的是(

)A.飞机静止时动能为零,高速飞行时的动能很大B.鸟在地面飞行时,重力势能很小,在高空飞行时,重力势能很大C.鸟在地面飞行时,动能很小,在高空飞行时,动能很大D.对于高速飞行的飞机来说,鸟飞行的速度很大,因此相对于飞机的动能也很大4.东南海域水质的改善,给了中华白海豚一个温馨的家。下列说法正确的是(

)A.海豚跃出海面减速上升过程,动能不变B.海豚跃起到最高点时,重力势能最大C.海豚从高处落回海面过程,重力势能不变D.海豚在海面下加速下潜过程,动能变小DB5.如图所示,货架上放着A、B、C、D四个体积相同的实心球,其中A和B为铅球,C和D为铁球,那么A和B两球相比较,

球的重力势能大;B和C两球相比较,做功本领更大的是

球。(ρ铅>ρ铁)

6.如图所示,北京时间2024年10月30日,搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭加速升空的过程中,飞船的动能

,重力势能

。AB增大增大7.某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:A.与卡片的质量有关B.与橡皮筋的形变量有关C.与橡皮筋的条数有关为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验。(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的现象是

,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片

,因此它具有弹性势能。

(2)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其他实验条件相同。操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是

。卡片被弹起