【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．知道什么是能量以及能量的單位.
2．知道什么是動(dòng)能、什么是重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能
3．知道動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能與什么因素有關(guān).
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】：在探究實(shí)驗(yàn)中理解影響動(dòng)能勢(shì)能的因素。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】：用能量的初步知識(shí)理解分析簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
【自主預(yù)習(xí)】
1．物體體能夠做功，表示這個(gè)物體具有能量。在物理學(xué)中，能的單位是 ，簡(jiǎn)稱 _，符號(hào)是 。
2．物體由于 而具有的能，叫做動(dòng)能。物體動(dòng)能的大小跟它的 和 有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越 ；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能也越 。
3．物體由于被 _而具有的能量，叫做重力勢(shì)能。物體的重力勢(shì)能跟它的 和 有關(guān)。對(duì)于高度相同的物體，質(zhì)量越大的勢(shì)能越 ；對(duì)于質(zhì)量相同的物體，高度越高的勢(shì)能越 。
4．物體由于 而具有的能量叫做彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為 。
【合作探究】
探究一：能量
想一想：流動(dòng)的水推動(dòng)皮筏，流動(dòng)的水對(duì)皮筏做了功；拉彎的弓把箭射出，拉彎的弓對(duì)箭做了功；山上滾下的巨石砸毀路面，滾下的巨石對(duì)路面做了功。
這些現(xiàn)象中， 流動(dòng)的水、拉彎的弓、山上滾下的巨石有個(gè)共同點(diǎn)，都能對(duì)其他物體 ，我們說(shuō)，他們具有具有對(duì)外做功的本領(lǐng)，具有 。
1．定義：物體能夠?qū)ν? ，表示這個(gè)物體具有 ，簡(jiǎn)稱為“能”。
2．物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體能量 。
3．物理意義：能量是表示物體 本領(lǐng)大小的物理量。
4．單位： ，簡(jiǎn)稱 ，符號(hào) 。
探究二：動(dòng)能
呼嘯的海浪有時(shí)會(huì)沖壞海堤、推到房子；彈出去的玻璃球能把靜止的球彈的遠(yuǎn)遠(yuǎn)的……這些現(xiàn)象說(shuō)明了運(yùn)動(dòng)的物體有對(duì)其他物體做功的能力，也就是說(shuō)運(yùn)動(dòng)的物體具有 。

湍急的流水能推動(dòng)水車(chē) 風(fēng)吹動(dòng)船帆使 航行 飛行的子彈能穿透蘋(píng)果
對(duì) 做功，具有能量 流動(dòng)的空氣具有能量 對(duì) 做功，具有能量
1．定義：物體由于 而具有的能。一切 的物體都具有動(dòng)能。
問(wèn)題： 小鳥(niǎo)和飛機(jī)迎面相撞時(shí)，能量大到足以擊落飛機(jī)，那么物體的動(dòng)能大小跟哪些因素有關(guān)呢？
猜想：汽車(chē)速度越大，出事故時(shí)破壞就越嚴(yán)重；一輛汽車(chē)以同一速度運(yùn)動(dòng)，重載比空載時(shí)出事故更嚴(yán)重，因此動(dòng)能的大小可能與物體的 、 等因素有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)探究 物體動(dòng)能的大小跟那些因素有關(guān)
實(shí)驗(yàn)方法：
(1) 法：
= 1 \* GB3 ①質(zhì)量一定，動(dòng)能大小與速度的關(guān)系； = 2 \* GB3 ②質(zhì)量一定，動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系
(2) 法：
小球動(dòng)能的大小不能直接顯示,可以通過(guò)木塊被撞擊后移動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來(lái)反映,木塊被推得越遠(yuǎn),說(shuō)明鋼球?qū)δ緣K做的功越多,鋼球的動(dòng)能越大 。
實(shí)驗(yàn)器材：質(zhì)量不同的鋼球、表面光滑的斜面、木塊。
實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）當(dāng)探究動(dòng)能大小與速度的關(guān)系時(shí)，控制 一定，改變速度大小。將同一個(gè)小球，從不同高度由靜止自由釋放，到達(dá)水平面時(shí)速度不同， 不同。
（2）探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制速度大小一定，改變 。將質(zhì)量 的鋼球從光滑斜面的同一高度由 自由釋放，下滑到水平面時(shí)速度 。
從同一高度滾下是為保證小球到達(dá)平面的速度一樣。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體動(dòng)能的大小跟 和 有關(guān)。質(zhì)量相同的物體， 越大，它的動(dòng)能 。運(yùn)動(dòng)速度相同的物體， 越大，它的動(dòng)能也 。
交流討論：將質(zhì)量不同小球從同一斜面不同高度由靜止釋放，不能探究速度大小跟動(dòng)能大小的關(guān)系，原因是沒(méi)有控制物體質(zhì)量 ；也不能探究質(zhì)量大小跟動(dòng)能大小的關(guān)系，原因是沒(méi)有控制 大小相同。
想想議議：
用物理學(xué)的術(shù)語(yǔ)解釋，為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛速度進(jìn)行限制？為什么在同樣的道路上，不同車(chē)型的限制車(chē)速不同？
分析：機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛速度越大,動(dòng)能就越大,越不容易剎車(chē),所以要對(duì)車(chē)輛的速度加以限制,以免發(fā)生交通事故.
不同車(chē)型的車(chē), 速度相同,質(zhì)量越大,動(dòng)能越大,越不容易剎車(chē),所以大型客車(chē)的限制速度比小型客車(chē)更小.
觀察思考
物體的質(zhì)量和它的速度都能影響物體的動(dòng)能。請(qǐng)你研究小資料的數(shù)據(jù)，能不能看出：質(zhì)量和速度相比，哪個(gè)對(duì)物體動(dòng)能的影響更大？
一些物體的動(dòng)能
分析：對(duì)比行走的牛和飛行的子彈的動(dòng)能，可見(jiàn)：物體的 對(duì)動(dòng)能的影響更大。
探究三：重力勢(shì)能
1.重力勢(shì)能：物體由于 較高而具有的能量叫做重力勢(shì)能．

水滴石穿，表明位于 舉高的重錘能具有 從高空落下的隕石把地面砸出
高處的水具有 。 ，把木樁打入地下 大坑.表明高處的隕石具有
問(wèn)題：物體具有的重力勢(shì)能的多少跟什么因素有關(guān)呢？
猜想：重力勢(shì)能的大小跟物體被舉 和物體 有關(guān)
探究方法：控制變量法 ； 對(duì)比法； 轉(zhuǎn)換法：通過(guò)小桌陷入沙子的深度來(lái)反映 的大小。
實(shí)驗(yàn)器材：質(zhì)量 的物體、沙子、小桌、刻度尺。
實(shí)驗(yàn)步驟：
如圖所示：
（1）探究重力勢(shì)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制 一定，使用質(zhì)量 的物體。
（2）探究重力勢(shì)能大小與高度的關(guān)系時(shí)，控制 一定，就選擇同一個(gè)物體，改變 。
量出桌子腿陷入沙中的深度,來(lái)比較重物 的大小。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：重力勢(shì)能大小與 和 有關(guān)。在 一定時(shí)，高度越高，重力勢(shì)能越大；在 一定時(shí)，質(zhì)量越大，重力勢(shì)能 。
交流討論：將質(zhì)量不同砝碼從不同高度由靜止釋放，不能探究質(zhì)量大小跟重力勢(shì)能大小的關(guān)系，原因是沒(méi)有控制 相同；也不能探究高度跟重力勢(shì)能大小的關(guān)系，原因是沒(méi)有控制 相同。
探究四：彈性勢(shì)能
1．定義：物體由于 而具有的能量。
2．探究影響彈性勢(shì)能大小的因素
影響彈性勢(shì)能大小的主要因素是彈性形變的 、 性質(zhì)。在自身材料性質(zhì)一定時(shí)，物體的彈性形變的大小越大，彈性勢(shì)能就越 。

拉彎的弓具有 能 發(fā)生形變的網(wǎng)球拍具有 能 壓彎的跳板具有 能
一切發(fā)生 的物體都具有彈性勢(shì)能。
彈性勢(shì)能的大小與物體的彈性以及形變的程度有關(guān)；同一物體，彈性形變?cè)酱?，彈性?shì)能越大。

弓的形變?cè)酱?箭射得越遠(yuǎn), 彈簧壓縮程度越大, 砝碼被彈起得越高.
弓具有的彈性勢(shì)能越 . 彈簧具有的彈性勢(shì)能越 .
3.勢(shì)能：重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為 ．
【精講點(diǎn)撥】
1．物體能夠?qū)ν庾龉Γǖ灰欢ㄗ龉Γ?，表示這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱能。
2．動(dòng)能：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能。
3．質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能也越大。
4．重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為勢(shì)能。
①重力勢(shì)能：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢(shì)能。物體被舉得越高，質(zhì)量越大，具有的重力勢(shì)能也越大。
②彈性勢(shì)能：物體由于彈性形變而具有的能量叫做彈性勢(shì)能。物體的彈性形變?cè)酱?，具有的彈性?shì)能越大。
【歸納整理】

【當(dāng)堂練習(xí)】
1.（2020福建）疫情期間，某快遞公司用無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)接觸配送包裹。無(wú)人機(jī)攜帶包裹勻速上升時(shí)，包裹的（ ）
A．動(dòng)能減少，重力勢(shì)能增加 B．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加
C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變 D．動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少
2.（2020 臨沂）2019年10月27日7時(shí)35分，臨沂國(guó)際馬拉松賽鳴槍開(kāi)賽。本次賽事使用無(wú)人機(jī)（如圖）進(jìn)行了航拍，無(wú)人機(jī)勻速下降的過(guò)程中（ ）。
A．失去了慣性B．重力不做功C．動(dòng)能減小D．機(jī)械能減小
3.（2020樂(lè)山）2020年6月17日15時(shí)19分，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭，成功將高分九號(hào)03星送入預(yù)定軌道，發(fā)射獲得圓滿成功。在運(yùn)載火箭加速升空的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小B．動(dòng)能不變，勢(shì)能增大
C．動(dòng)能增大，勢(shì)能增大D．動(dòng)能減小，勢(shì)能增大
4.（2020 天津）2020年6月23日，我國(guó)北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功?若某衛(wèi)星沿橢圓軌道從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度增大了，由此可知其動(dòng)能（ ）
A．減小 B．增大 C．不變 D．消失
5.（2020 湘西）在常吉高速某段平直路面上勻速行駛的小汽車(chē)，其動(dòng)能大小的情況是（ ）
A．一直變大 B．一直變小 C．先變大后變小 D．始終不變
6.（2020泰州）在水平地面上鋪一張紙，將一只皮球表面涂黑，使其先后從高處下落，在紙上留下黑色圓斑A、B。如圖所示。關(guān)于皮球兩次下落形成圓斑的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A．皮球?qū)埖淖畲髩毫ο嗟? B．皮球剛到達(dá)紙面時(shí)的速度相等
C．皮球剛到達(dá)紙面時(shí)的動(dòng)能相等 D．皮球獲得的最大彈性勢(shì)能不等
7.（2020大連）體育課上，同學(xué)們進(jìn)行投擲鉛球的練習(xí)。鉛球在空中下落時(shí)，鉛球的（ ）
A．重力勢(shì)能變大，速度變小B．重力勢(shì)能變小，速度變小
C．重力勢(shì)能變大，速度變大D．重力勢(shì)能變小，速度變大
8.（2020牡丹江）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用噴藥無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥，安全又高效。如圖所示，噴藥無(wú)人機(jī)在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行，同時(shí)均勻噴灑農(nóng)藥。此過(guò)程中，噴藥無(wú)人機(jī)的（ ）
A．升力大于重力
B．空氣阻力和重力是一對(duì)平衡力
C．動(dòng)能減小、重力勢(shì)能減小
D．動(dòng)能不變、重力勢(shì)能減小
9.（2020黃石）如圖，彈簧下端懸掛一個(gè)實(shí)心小球，用手托住小球，小球靜止在A點(diǎn)，此時(shí)彈簧處于自然長(zhǎng)度。釋放小球，小球向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B（不超過(guò)彈簧彈性限度），小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A
B
A．小球的重力勢(shì)能--直在減少，動(dòng)能一直在增加
B．小球減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C．彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大
D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能最小，動(dòng)能最大
10.（2020株洲）今年的十三屆全國(guó)人大三次會(huì)議表決通過(guò)了《中華人民共和國(guó)民法典》，其中把“高空墜物”納入了違法行為，使受害者能依法追責(zé)。高空墜物過(guò)程中，下墜的物體（ ）
A．動(dòng)能增大 B．動(dòng)能減小 C．勢(shì)能增大 D．勢(shì)能不變
11.（2020襄陽(yáng)）在練習(xí)立定跳遠(yuǎn)時(shí)，當(dāng)你雙腳離開(kāi)地面后，由于______你仍然要繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)；在上升的過(guò)程中，你所具有的動(dòng)能將逐漸______（選填“增加”“減小”或“不變”）。
12.（2020紹興）2020年5月5日，我國(guó)自主研發(fā)的長(zhǎng)征5號(hào)B型運(yùn)載火箭圓滿完成發(fā)射任務(wù)，圖為起飛階段加速上升的火箭，該過(guò)程中，內(nèi)部的新型返回艙的動(dòng)能__________（選填“增大”、“減小”或“不變”），火箭整體的機(jī)械能__________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。
13.（2020無(wú)錫）用“模擬打樁”來(lái)探究物體重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)，物體的質(zhì)量m1＝m2＜m3，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓物體從木樁正上方的某一高度處自由下落，將木樁打入沙中，三次實(shí)驗(yàn)?zāi)緲哆M(jìn)入沙中的深度如圖所示，木樁進(jìn)入沙中的深度越深，則物體對(duì)木樁做的功越______，比較a、b可知：物體重力勢(shì)能的大小與物體的______有關(guān)；比較______可知：物體重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。
14.（2020泰安）如圖所示是 “探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，讓小球A從斜面上某點(diǎn)滾下，撞擊在水平面上的木塊B，木塊B移動(dòng)一段距離。
（1）該實(shí)驗(yàn)中所探究物體的動(dòng)能是指______（選填“小球A”或“木塊B”）的動(dòng)能。
（2）實(shí)驗(yàn)表明，讓小球A分別從斜槽不同高度由靜止?jié)L下，高度越大，速度越______，木塊B被撞得越遠(yuǎn)?？傻媒Y(jié)論：質(zhì)量相同時(shí)，小球的速度越______，動(dòng)能越大。
（3）若要研究物體動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)讓不同質(zhì)量的小球A從斜面______高度由靜止?jié)L下，觀察比較木塊B被撞移動(dòng)的距離。
【課后反思】本節(jié)課學(xué)習(xí)中，你有哪些收獲，還有哪些不足，有什么體會(huì)。
物體
動(dòng)能/J
物體
動(dòng)能/J
拋出去的籃球
約30
跑百米的運(yùn)動(dòng)員
約3×103
行走的牛
約60
飛行的步槍子彈
約5×103
從10 m高處落下的磚塊
約2.5×103
行駛的小轎車(chē)
約2×105

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11.3 動(dòng)能和勢(shì)能

版本： 人教版（2024）

年級(jí)： 八年級(jí)下冊(cè)

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