第十一章-第3节动能和势能物理人教版八年级下册

第十一章

功和机械能第3节

动能和势能第3节

动能和势能新知预习

导学知识梳理1.能量：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有______，简称____。能量的单位是______。

一个物体能够做的功越多，表示这个物体的______越大。能量能焦耳能量（1）定义：物体由于______而具有的能，叫作动能。一切运动的物体都具有动能。运动（2）影响动能大小的因素：______和______。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。质量速度速度质量2.动能（1）重力势能：物体由于受到______并处在__________时所具有的能。

物体的质量______，位置______，它具有的重力势能就越大。（2）弹性势能：物体由于发生__________而具有的能。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越____。重力一定高度越大越高弹性形变大3.势能问题导思1.在探究物体的动能跟哪些因素有关时，通过什么来调节小球在水平面运动的初速度？怎样调节？2.洒水车在水平路面上匀速前进并洒水时，其动能和重力势能如何变化？第3节

动能和势能重点直击

导析典例精析知识点1

影响动能大小的因素例1

图11-3-1是探究“物体的动能与什么因素有关”的实验装置示意图。图11-3-1

图11-3-1（5）若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面________高度由静止滚下，并观察记录。

速度图11-3-1

图11-3-1

高度图11-3-1

图11-3-1

当物体质量相同时，物体的速度越大，动能越大

（5）若要研究物体动能与质量的关系，则需不同质量的物体从斜面______高度由静止滚下，并观察记录。同一图11-3-1

方法点拨

1.本实验运用了转换法，即小球动能的大小是通过物体

推动物体

移动的距离体现出来的。

2.动能的决定因素有质量和速度，要利用控制变量法去研究，即研究动能与速度的关系时要控制质量相同，速度不同；研究动能与质量的关系时，要控制速度相同，质量不同。针对训练

图11-3-2（1）本实验是通过_______来反映钢球动能大小的。（2）为了探究物体的动能与质量的关系，应选择_______两图所示的实验进行分析。（3）实验中为了探究动能与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面的________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止开始滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越________。这个结论可用来解释汽车________（选填“超速”或“超载”）造成的危害。图11-3-2（4）如果实验装置中的水平面光滑，那么能否完成本实验的探究内容？回答并说明理由。______________________________________________________________

。图11-3-2（1）本实验是通过________________来反映钢球动能大小的。木块移动的距离（2）为了探究物体的动能与质量的关系，应选择________两图所示的实验进行分析。乙、丙（3）实验中为了探究动能与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面的__________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止开始滚下。实验现象表不同高度大超速明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越____。这个结论可用来解释汽车______（选填“超速”或“超载”）造成的危害。图11-3-2（4）如果实验装置中的水平面光滑，那么能否完成本实验的探究内容？回答并说明理由。______________________________________________________________________________________________________。

不能，因为木块到达平面后将做匀速直线运动，无法比较其通过的距离远近，也就无法判断钢球动能的大小知识点2

动能、势能的大小变化图11-3-3例2

高山滑雪是冬奥会的重要竞赛项目之一，滑雪运动员从山顶加速下滑训练的情境如图11-3-3所示。在下滑过程中运动员的动能_______，重力势能_________。（均选填“减小”“增大”或“不变”）【解析】动能的大小与物体的质量和速度有关，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。在滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度变大，故动能增大，同时高度变小，故重力势能减小。增大

减小方法点拨

1.判断速度的变化时，注意题中的关键信息，如“匀速”说明速度不变，“加速（越来越快）”说明速度变大，“刹车”说明速度减小。

2.判断高度的变化时，“下滑”“由远地点向近地点运动”说明所处位置的高度变小。

3.判断质量的变化时，“飞机投放物资”“洒水车洒水”说明质量减小。针对训练图11-3-42.如图11-3-4所示，加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，关于加油过程中战斗机的机械能，下列说法正确的是(

)DA.动能不变，重力势能不变

B.动能不变，重力势能增大C.动能增大，重力势能不变

D.动能增大，重力势能增大【解析】战斗机在加油过程中，速度不变，但质量不断增大，故动能增大；高度不变，但质量不断增大，故重力势能增大。故选项D正确，选项A、B、C错误。第3节

动能和势能素养达标

导练基础巩固图11-3-51.某景区的风动石如图11-3-5所示，大风吹来时，石体左右晃动，给人很危险的感觉，这是因为风动石具有较大的(

)DA.弹性势能

B.内能

C.动能

D.重力势能2.下列物体既具有重力势能又具有动能的是(

)BA.树上的苹果

B.下落的篮球C.水平路面上跑步的人

D.拉弯的弓图11-3-63.第19届亚运会中，我国运动员朱雪莹夺得女子蹦床个人冠军，实现大满贯。图11-3-6是朱雪莹现场比赛的情景，她从最高点运动到刚接触蹦床的过程中(

)AA.动能增大

B.动能减小C.重力势能增大

D.重力势能不变图11-3-74.某市以创建国家农业现代化示范区契机，大力推进农业数字化，不断打造科技农业、智慧农业。如图11-3-7所示，某现代农业园区利用无人机进行喷洒灌溉，则无人机在水平匀速飞行并连续喷洒灌溉过程中，其总体的(

)BA.动能不变

B.重力势能减小

C.机械能增大

D.机械能不变【解析】无人机在水平匀速飞行并连续喷洒灌溉过程中，速度不变，但质量减小，则动能变小，重力势能变小，选项A错误，选项B正确；由于动能、势能均变小，故机械能也减小，选项C、D错误。图11-3-85.在“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让小车从斜面上由静止滑下，撞击放在水平面上的木块，小车推动木块滑行一段距离后停止，实验过程如图11-3-8所示。下列说法正确的是(

)A.实验中木块被推出距离的远近反映小车动能的大小B.由甲、乙两图可知，小车动能的大小与质量有关C.由乙、丙两图可知，小车动能的大小与速度有关D.小车从斜面上滑下其重力势能转化为动能，机械能增大图11-3-8【解析】在探究动能大小与什么因素有关时，我们是通过观察小车推动木块移动的距离来反映小球动能大小的，选项A正确；题图甲、乙中，小车的质量相同，释放的高度不同，则到达水平面时的速度不同，木块被推出距离不同，【答案】A说明小车动能的大小与速度有关，选项B错误；题图乙、丙中，小车的质量不同，释放的高度相同，则到达水平面时的速度相同，木块被推出距离不同，说明小车动能的大小与质量有关，选项C错误；小车从斜面上滑下，其重力势能转化为动能，因为要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小，选项D错误。6.人们常常利用物体具有各种形式的机械能来做功，例如：风具有____能，可以推动帆船航行；机械手表里拧紧的发条具有________能，可以带动小齿轮和指针转动；打桩机举高的重锤具有________能，可以完成打桩工作。动弹性势重力势能力提升

图11-3-9

图11-3-9

【答案】D

图11-3-10（1）本实验是通过________来反映钢球动能大小的。（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择________两图进行实验分析。（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择________两图进行实验分析。图11-3-10（3）实验为探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球从同一斜面________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越________。图11-3-10（4）实验小组的同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同水平表面滑行的距离大小（如下表），实验中用__________________________来反映水平面上小车所受阻力的大小，小车在三个表面克服阻力做功________（选填“相等”或“不相等”）。表面毛巾棉布木板阻力最大较大最小小车运动距离最近较远最远（1）本实验是通过________________来反映钢球动能大小的。木块移动的距离（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择________两图进行实验分析。乙、丙图11-3-10（3）实验为探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球从同一斜面__________（选填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越____。不同高度大图11-3-10（4）实验小组的同学联想到“探究阻力对物体运动的影响”时，也用到了斜面，让小车从斜面顶端由静止滑下，比较在不同水平表面滑行的距离大小（如下表），实验中用__________________________来反映水平面上小车所受阻力的大小，小车在三个表面克服阻力做功________（选填“相等”或“不相等”）。小车在水平面上运动的距离相等表面毛巾棉布木板阻力最大较大最小小车运动距离最近较远最远综合拓展9.阅读短文，回答问题。

2024年5月6日，在中国文昌航天发射场，长征五号火箭搭载嫦娥六号月球探测器在雨中升空，如图11-3-11甲所示，引起了社会各界的广泛关注。5月8日，嫦娥六号正在逆行轨道飞行——与月球自转方向相反，整个绕月飞行过程中，嫦娥六号主要依靠机尾的主发动机和机侧的姿控发动机的协调工作，不断调整运动方向实现绕月飞行，如图11-3-11乙所示，在近月点处达到最大速度。图11-3-11图11-3-11

着陆时需要克服两大难点：其一，月壤较为松软，容易下陷；其二，与嫦娥五号相比，嫦娥六号的目的地是月背的南极——艾特肯盆地，月背崎岖不平，可供安全着陆的区域有限。按计划，嫦娥六号会先后采取3次近月制动。通常来说，控制调整探测器的轨道面即可实现定时定点着陆，但逆向飞行的嫦娥六号既要调整轨道面，又不能增加推进剂消耗。于是，从踩下“第一脚刹车”，到下降着陆的20多天里，经过多次减速，轨道设计师利用不同周期环月椭圆轨道面的特性，确定轨道面调整量所对应的停泊轨道飞行时间，顺势而为即可实现高精度瞄准着陆点，最终实验安全着陆，如图11-3-11丙所示。（1）“嫦娥六号”的月球动能最大的位置是________（选填“近月点”或“远月点”）；（2）月球车的轮子需要做得________（选填“宽大”或“窄小”）；图11-3-11（3）从踩下“第一脚刹车”到下降着陆的20多天里，嫦娥六号的重力势能将________（选填“变大”“不变”或“变小”）；（4）轨道设计师确定轨道面调整量所对应的停泊轨道飞行时间是为了____________________________________。图11-3-11图11-3-11（1）“嫦娥六号”的月球动能最大的位置是________（选填“近月点”或“远月点”）；近月点【解析】嫦娥六号由远月点到近月点运行时，高度降低，速度增大，所以重力势能减小，动能增大，由重力势能转化为动能，故嫦娥六号的月球动能最大的位置是近月点。图11-3-11（2）月球车的轮子需要做得______（选填“宽大”或“窄小”）；宽大【解析】月壤较为松软，月球车容易下陷，所以