2020春八年级物理下册第十一章第3节动能和势能课件（新人教版）

第十一章 功和机械能 第3节 动能和势能2013年6月2日中午，一幕真实版“愤怒的 小鸟”在江苏镇江附近上演，与小鸟相撞 的是一列高铁。“砰”的一声闷响后，小 鸟当场死亡，高铁挡风玻璃则出现大面积 开裂，被迫检修并换车。平时小鸟撞到我们房子的玻璃上，玻璃 安然无恙，而高铁的玻璃强度是非常高的，那么小鸟撞到高铁的 玻璃上为什么会撞碎玻璃呢？这种力量哪里来的呢？1. 了解能量的概念和单位，知道物体做功的实 质；理解动能、势能的概念，能判断生活中常 见的物体是否具有动能和势能。 2. 通过实验，了解动能、重力势能、弹性势能 的大小分别与什么因素有关，并能解释简单的 现象。知识点 1 能 湍急的流水能推 动水车， 高速运 动的子弹能击穿 靶体， 飓风能吹 倒大树、 泥石流 摧毁房屋……流水、子弹、飓风、泥石流都做了功。 物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。 能量的单位与功的单位相同，也是焦耳。知识点 2 动 能 运动的保龄球打在木瓶上， 木瓶被撞开，保龄球对木瓶做了 功。 表明保龄球具有能量。 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。 那么，动能大小由什 么因素决定？探究：物体的动能与哪些因素有关 猜想：动能大小可能与物体运动速度、物体质量……有关。 B被推得越远，A对B做的功就越多，A的动能也就越大。 转换法 控制变量法 实验设计：钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动。 运动的钢球A碰上物体B后，能将B推动一段距离。钢球从高处滚下， 高度h越高，钢球 运动到底部时越 ________(快、慢) ，物体B被撞得越 远。所以，质量相 同时，钢球的速度 越大，动能越 _______。 快 大速度相同时，质量 越_______的钢球 能将物体B 撞得越 远 。所以，钢球 的速度相同时，质 量越大，动能越 ________。大 大 物体动能的大小跟速度、质量有关。 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能 越大； 运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也 越大。 实 验 结 论讨论：如图为高速公路限速牌，请用物理学术语解释。 答:物体的速度大,动能就大,不 容易刹车,容易造成交通事故。 答：质量大，动能就大，所以大客车的限速要比小汽车的低。 2. 为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不一样？ 1. 为什么要对机动车的行驶速 度进行限制？ 根据数据推断，质量和速度相比，哪个因素对物体的动能 影响更大？ 速度 一些物体的动能 物体 动能/J 物体 动能/J 抛出去的篮球 约30 跑百米的运动员 约3×103 行走的牛 约60 飞行的步枪子弹 约5×103 从10m的高处落下的砖块 约2.5×102 行驶的小汽车 约2×105 小资料知识点 3 重力势能 例子：高山上的石头、 举高的铁锤、 从高楼扔下的物体…… 物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。 打桩机工作时，高高举起的重锤落下时， 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能量。说一说：知道这些安全警示牌表示什么含义？ 当心吊物　　　　当心落物　　 必须戴安全帽 探究：影响重力势能大小的因素 猜想 设 计 实 验 A:将不同质量的重锤，举高到同一高度后让其自由下落， 观察每次木桩下陷的程度。 B:将同一重锤举高到不同高度后让其自由下落，撞击木 桩，观察每次木桩下陷的程度。 物体重力势能可能跟_____________与_______________有关。 “控制变量法 ” 被举高的高度物体的质量 “转换法” 物体被举高度一定，质量越大，重力势能越大；  物体质量一定，被举得越高，重力势能越大。 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 重力势能更大。知识点 4 弹性势能 上紧的发条 被压弯的跳板被拉弯的弓 物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫弹性势能。 发生形变的物体在恢复形变时可以做功，它们也具有能量。 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。例1（2019•长沙）如图，小海在研究“物体的动能与哪些因素有 关”时，将质量为m的小钢球从斜槽的某高度h处由静止释放，钢 球运动到水平面时，将水平面上静止的木块撞出一段距离s。小海 的部分实验数据和现象记录如下： （1）上述3次实验中，第 ______次实验钢球滑到斜 槽底端时动能最大； （2）上述实验数据表明： 当速度一定时，钢球的质 量越大，动能越_______，这个结论可用于解释汽车________（选 填“超速”或“超载”）带来的危害。 实验次数 1 2 3 钢球质量m/g 20 40 60 钢球下落高度h/cm 20 20 20 木块滑行距离s 近 较远 远 3 大 超载 连 接 中 考例2（2019•郴州）一架飞机在高空中水平匀速飞行，向灾区投放救 灾物资。该飞机在此过程中 （　　） A．动能不变 B．动能减小 C．重力势能不变 D．重力势能增大 B 高度不变 速度不变 质量减小 连 接 中 考例3（2018•广元）小苏同学的物理兴趣小组准备探究“弹簧弹性势 能的大小与什么因素有关”。他们猜想：弹簧弹性势能可能与弹簧 长度变化量、弹簧螺纹圈直径、弹簧的材料等因素有关。 他们的实验装置如图所示，把弹簧放在水平面上，其左端固定在墙 上，AO等于弹簧原长，水平面O点左侧光滑，右侧粗糙。将物体 M从O点压缩弹簧到P点， 然后由静止释放，当物体M 运动到O点与弹簧分开，最 终运动到Q点静止。请补充 完成他们的探究过程： 连 接 中 考（1）弹簧弹性势能的大小是通过_______________________来衡量 的。 （2）探究弹簧弹性势能与弹簧长度变化量的关系，应该选用 __________（选填“相同”或“不同”）弹簧进行实验，并先后改 变____________之间的距离，测出OQ的距离，重复实验，测量多 组数据并记录。 （3）小苏的实验小组经过多次实验得出了结论。在上面的实验中， 他们运用到了转换法和____________________两种物理思想方法。 物体M被弹出的距离 相同 AP 控制变量法 连 接 中 考1.下列说法中错误的是 (　　) A. 拉弯的弓能将箭射出，所以拉弯了的弓具有能量 B. 高空坠物会砸伤人，坠物具有能量 C. 流动的空气能带动风车、推动帆船，所以流动的空气具有能量 D. 急流的河水将石头冲走，河水没有能量，石头具有能量 D 基 础 巩 固 题2. 一个弹簧既能被拉长也能被压缩,关于弹簧的弹性势能,下列说 法正确的是 (　　) A. 弹簧被拉长比被压缩时的弹性势能小 B. 弹簧被压缩时没有弹性势能 C. 弹簧被拉长与被压缩时的弹性势能不可能相等 D. 无论弹簧被拉长还是被压缩，在一定范围内弹簧形变越大， 具有的弹性势能越大 D 基 础 巩 固 题3.一跳伞运动员跳离飞机,当降落伞张开后,他开始匀速 下降,此时他的重力势能将____________,他的动能将 ____________。(均选填“增大”“减小”或“不变 ”)  减小 不变 基 础 巩 固 题4. 将体积相等的实心铅球和铁球放在同一水平桌面上,则铅球的 重力势能　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)铁球的 重力势能(以地面为参考面,ρ铅>ρ铁)。现将铅球斜向上方抛出 落至地面,此现象表明力是改变物体　_____　　　的原因,此过 程中铅球的动能变化是____________　　　　。 大于 先减小后增大 运动状态 基 础 巩 固 题 如图所示,在探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中, 小阳用同一实验装置，让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的 硬纸盒,完成以下实验。 能 力 提 升 题(1)通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近,可以得出结论: 质量相同时物体的____________越大,动能越大。对比甲、乙两次 实验还可以得出：质量相同时，物体位置越高，重力势能 _________。在甲、乙两次实验中，硬纸盒所受滑动摩擦力 _________（选填 “相同”或“不 同”） 速度 越大 相同 能 力 提 升 题(2)如果做乙图实验时,硬纸盒被撞后滑出木板掉落,为防止因此造 成硬纸盒损坏,需改进乙图实验,再与甲图实验对比。在不改变木 板长度的情况下,应采用以下_____方法(填写正确选项前的字母) 。 A. 换用质量更小的钢球 B. 给水平木板铺上毛巾 C. 适当降低钢球的高度 D. 换用一个较重的硬纸盒 C 能 力 提 升 题(3)若要探究影响动能大小的另一因素,具体的操作方法是：选择 两个________不同的钢球,从同一斜面相同高度由静止滑下。 (4)小阳在原硬纸盒的上 表面粘上砝码,设计了如 图丙所示实验,探究影响 滑动摩擦力大小的因素, 通过比较甲、丙两次实验 可得出：滑动摩擦力与_________有关。 质量 压力大小 能 力 提 升 题