八年级物理（人教版）下册导学案：11(3) 动能和势能.doc

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1、第三节 动能和势能学习目标：1、能通过实例从做功的角度描述能量。能说明能量与做功的关系。记住能量的单位。2、能利用实例或实验初步认识动能、势能的概念，并能用其解释相关的现象。3、能通过实验探究、了解动能、势能的大小跟什么因素有关。4、具有从能量的角度分析物理问题的意识。学习重点：影响动能和势能大小因素是本节的重点。学习难点：功和能量的.关系知识点一：能量1、能的概念：发生形变的跳板、被拉弯的弓、被举高的重锤等都能对别的物体做功，即它们都具有做功的本领。我们说发生形变的跳板、被拉弯的弓、被举高的重锤都具有能量。（1）定义：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。（2）实质：物体做

2、功的过程就是能的转化过程。物体做的功越多，说明某种能转化为别的形式的能就越多。2、能的单位：物体做功的过程就是能的转化过程。做功越多，说明某种能转化为别的形式的能就越多因此，能的单位与功的单位相同。在国际单位制中，能的单位是焦耳，简称焦，符号用J表示。3、正确理解能量与功的关系：（1）说明：物体能够做功，是指物体具有做功的本领，不一定正在做功。（2）注意：功是描述一个力对物体作用的过程中取得成效的物理量，是相对于一个过程而言的，它是一个过程量；能量是描述一个物体做功本领的物理量，是相对于一个状态而言的，它是一个状态量。能量定义中的关键词是“能够做功”，能够做功并不等同于正在做功。能够做功的物体

3、，即具有能量的物体，由于所处的条件不同，可能正在做功，也可能没有做功，但只要它能够做功，或者说它具有做功的本领，就具有能量。一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。因此，我们可以用能够做功的多少来衡量物体具有能量的大小。例题讲解例1、关于功和能的关系，下列几种说法，正确的是（ ）A、具有能的物体一定正在做功B、物体具有的能越大，它做的功就越多C、物体做的功越多，它具有的能越大D、物体能够做的功越多，它具有的能就越大解析：物体能够做功，是指物体具有做功的本领，不一定正在做功。答案：D例2、关于能的概念，下列说法正确的是（ ）A、一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能B、一个物体被站立的人举

4、在手中，人不松手，物体不能做功，所以物体没有能C、一个物体做了功，说明这个物体具有能D、物体已做的功越多，说明物体具有的能越多。解析：能是物体所具有做功的本领，能够做功，物体就有能，所以A选项是正确的；选项B属于因为条件所限不能做功，并非没有能量；选项C则是已经做功，说明做功之前有能，之后还是否有能量，要看它能不能再做功（还有没做功的本领）。选项B、C都是不正确的；物体已经做的功越多，只能说明其消耗的能量越大， 不能说明具有的能越多，而要看物体还有多大的做功本领，所以D选项是错误的。答案：D跟踪练习：1、下列关于能的说法中正确的是（ ）A、只有正在做功的物体才具有能 B、具有能的物体都在做功C

5、、不做功的物体就不具有能 D、能够做功的物体,它一定具有能2、下列关于能量的叙述不正确的是（ ）A、拉弯的弓能把箭射得很远，弓具有能量B、高空坠物会砸伤人，坠物具有能量C、台风把大树连根拔起，台风具有能量 D、急流的河水将石头冲走，河水没有能量，石头具有能能量是表示物体做功的本领的物理量，要判断一个是否物体是否具有能，关键看它是否能够做功，是否具有做功的本领，不是看它是否正在做功。答案：1、D 2、D知识点二、动能1、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。一切物体都具有动能。例如：空气中飞行的小鸟，地上行驶的汽车等。2、实验探究：动能的大小与什么因素有关？（1）设计原理：如图所示，让小球从斜面

6、上滚下，碰到一个小木快上，推动木块做功。让同一个小球从不同高度滚下，将“比较木块在水平面上的运动速度”转换成“比较木块在水平面上滑行的距离”，来探究物体动能与物体运动速度的关系。换用质量不同的小球，让它们从同一高度滚下，通过比较木块在水平面上滑行的距离，来探究物体动能与物体质量的关系。 （a） (b) (c)（2）实验器材：大小不同的两个小球、斜面、木块等。（3）实验过程：（控制变量法）探究物体动能与物体运动速度的关系：将木块放在水平面上同一位置，控制小球的质量，改变小球在斜面上的高度（即改变小球在水平面上开始的运动速度），进行实验。通过比较木块在水平面上滑行的距离，得出小球动能与物体运动速度

7、的关系。（对比实验图：a图和b图）结论：小球质量相同时，小球的运动速度越快，木块在水平面上滑行的距离越远，小球动能越大；小球的运动速度越慢，木块在水平面上滑行的距离越近，小球动能越小。探究物体动能与物体质量的关系：将木块放在水平面上同一位置，控制小球在斜面上的高度（即控制小球在水平面上开始的运动速度），改变小球大小，进行实验。通过比较木块在水平面上滑行的距离，得出小球动能与小球质量的关系。（对比实验图：a图和c图）结论：小球的运动速度相同时，小球质量越大，木块在水平面上滑行的距离越远，小球动能越大；小球的质量越小，木块在水平面上滑行的距离越近，小球动能越小。（4）实验结论：物体动能的大小与物体

8、的质量和物体的运动速度有关。质量相同的物体，运动速度越大，它的动能越大;运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。3.动能大小的表现：质量相同的物体，比较物体运动的速度，运动速度越大，动能越大。例如：比较放在桌面上的子弹的动能和从枪膛里射出来的子弹的动能，从枪膛里射出来的子弹的动能大。运动速度相同的物体，比较物体的质量，质量越大，动能越大。例如：比较以相同速度向前行驶的汽车和火车的动能，则火车的动能大。例题讲解：例1、下列关于动能的说法中，正确的是（ ）A、速度大的物体动能大 B、物体由于运动而具有的能叫做动能C、质量大的物体动能大 D、具有能量的物体一定有动能解析：动能是由于物体运动而具有

9、的能量，是能量里的一种，不运动的物体质量再大也没有动能。答案：B例2、如图所示是研究动能大小与哪些因素有关的实验装置。（1）实验中通过观察 ，来判断小球动能的大小。（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系，需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是 。（3）质量和速度谁对动能的影响较大呢？小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其它仪器得出两组数据如表一和表二所示。分析这两组数据可以得出 对物体的动能影响较大，依据是 。解析：（1）本实验利用转换法，动能的大小通过观察木块被小球撞击后滑行的距离多少来衡量。（2）研究动能大小与质量的关系时，利用控制变量法，让小球从同一高度自由滚下，小球撞击时的

10、速度不变。（3）分析表中数据，质量增加一倍，动能增加为原来的两倍，速度增加一倍，动能增加为原来的四倍，所以速度对动能大小的变化影响较大。答案：（1）木块滑行的距离 （2）让小球从同一高度自由滚下 （3）速度 质量增加一倍，动能增加为原来的两倍，速度增加一倍，动能增加为原来的四倍，因此速度对动能大小的变化影响较大。例3、为了模拟研究汽车超载和超速带来的安全隐患，小明同学设计了如图所示的探究实验：将A、B、C三个小球先后从同一装置高分别为hA、hB、hC的位置滚下（mA=mBmC，hA=hChB），推动小木块运动一段距离后静止请你根据生活经验和所学的物理探究方法，对以下问题进行判断：（1）用来研究

11、超载安全隐患时，我们应选择_两个图所示实验进行比较（2）用来研究超速安全隐患时，我们应选择_两个图所示实验进行比较（3）实验中让静止的小球从斜面滚下，观察木块被推动的距离关于该实验的说法中，不正确的是_解析：（1）超载是指汽车的速度一定时，质量越大动能越大选择到达水平面的速度相等、质量不同的AC小球进行实验（2）超速是指汽车的质量一定，速度越大，动能越大选择质量相等到达水平面速度不同的AB小球（3）A、球的动能是从木块被推出的距离看出的，这里采用了转换法的思想，故该选项说法正确；B、球的动能与质量和速度都有关系，研究与质量的关系控制小球滚下的高度相同，研究与速度的关系，控制小球的质量相等；故该

12、选项说法正确；C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度，木块的质量和软硬影响碰撞的程度，所以在实验器材的选择时，应考虑斜面的光滑程度，木块的质量和软硬等因素，故该选项说法不正确；D、球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关，同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球在斜面上获得不同的运动速度，故该选项说法正确答案：（1）甲、丙；（2）甲、乙；（3）C跟踪练习1、玉树大地震发生后，空降兵在极其恶劣的环境下实施伞降，打通了灾区与外界的信息通信，空降兵从上千米的高空跳离飞机后先加速下降，最后以较小的速度平稳着陆。关于降伞过程中空降兵的动能的变化，以下说法正确的是（ ）A、越来越大 B、越来越小 C

13、、先增大后减小 D、先减小后增大2、“十次车祸九次快，还有喝酒和超载”。汽车在水平公路上行驶的过程中，超速、超载容易引发交通事故，以下说法正确的是（ ）A、汽车速度越大，动能越小 B、汽车速度越大，惯性越大C、汽车质量越大，惯性越大 D、汽车质量越大，动能越大答案： 1、C。2、C。知识点三：势能1、定义：物体由于被举高或发生弹性形变而具有的能叫做势能。势能有两种形式：重力势能和弹性势能。2、重力势能（1）物理学中把物体由于高度所决定的能，叫重力势能。如高高举起的重锤；坡顶上的自行车、高空的飞机等。（2）质量相等时，物体越高，所具有的重力势能越大。如：水电站的拦河大坝要修得很高。（3）高度高度

14、相同时，质量越大，所具有的重力势能越大。如：打夯机的重锤的质量都很大。都是从五层 楼上落下的乒乓球和石块，对人构成危害大的是石块。（4）重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量相同时，高度越高重力势能越大；高度相同时，质量大的物体，重力势能大。（5）物体被举高的高度是相对高度，指相对于最低位置的竖直高度，在没有特殊指明的情况下一般是指相对于地面而言的。3、弹性势能（1）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。如：压缩的弹簧、拉长的橡皮筋等。（2）影响弹性势能大小的因素是弹性形变的大小和物体的材料。同一物体的弹性形变越大，物体的弹性势能就越大。 常见实例：弓拉得越弯，箭射得越远;钟表

15、的发条拧得越紧，指针摆动的时间越长；弹弓皮拉得越长，弹丸射得越远。（3）具有弹性的物体不一定具有弹性势能。如弹簧、橡皮条、弓、箭、足球等只有发生弹性形变时才具有弹性势能。例题讲解例1、关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）A、吊在天棚上的灯没有做功，因此它不具有重力势能B、物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能C、被举得越高的物体重力势能越大D、站在三楼的人的重力势能比站在二楼的人的重力势能大例2题图解析：物体的重力势能大小由质量和高度共同决定。在同一高度的情况下，质量越大，重力势能越大；在质量一定的情况下，高度越大，重力势能越大。答案：B例2、奥运会上，运动员拉弓射箭，这个过程中（ ）A、放

16、在拉紧了的弓上的箭，具有弹性势能B、弓拉得越紧，人的弹性势能越大。C、弓拉得越弯，弓的弹性势能越大D、弓拉得越弯，弓上的箭的弹性势能越大。解析：发生弹性形变的的物体具有弹性势能，题中情景中发生形变的是弓不是箭和人，所以是弓具有弹性势能，选项A、B、D都是错误的。弹性势能的大小跟弹性形变的大小、材料有关。在材料相同时，弹性形变越大，弹性势能越大，所以选项C是正确的。答案：C 跟踪练习1、下列物体中，不具有势能的是（ ）A、停在空中的直升机 B、拧紧的钟表发条 最高点起跳 （2题图） 落地点C、在水平地面上滚动的足球 D、抛在空中的足球2、如图所示，跳远运动员从跳起到落地的过程中，它的重力势能（

17、）A、一直增大 B、一直减小 C、先增大后减小 D、先减小后增大（3题图）3、某同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到：物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关于是设计了如图所示的实验：用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球，其中A、C、D三球的质量为m，B求质量为2m，让A、B两球从距沙表明高H静止下落，C球从距沙表面高2H静止下落，D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直地落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2，C、D两球陷入沙深度均为h3，且h1h2h3（3题图）（1）本实验中，铅球的重

18、力势能大小是通过 来反映的；（2）比较A、B两球，发现B球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ；（3）比较A、C两球，发现C球陷入沙深度更大，由此可得出结论： ；（4）比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙深度相同，由此可得出结论：物体的重力势能与物体运动的路径 （选填：“有关”或“无关”）答案：1、C 2、C 3、（1）球陷入沙面的深度；（2）当下落高度一定时，物体的质量越大，重力势能越大；（3）当物体的质量相同时，下落高度越高，物体的重力势能越大；（4）无关知识点四、动能和势能的变化1、决定动能大小的因素是质量和速度，关键是比较这两个量是否发生变化。如：在公路上匀速行驶的洒水车，速

19、度没有改变，但质量变小，所以动能变小。向上抛在空中的粉笔，在上升过程中，粉笔的质量没有改变，速度越来越小，所以动能变小。2、决定重力势能大小的因素是质量和高度。空中自由下落的粉笔，质量部改变，但高度越来越小，所以重力势能变小。3、决定一个物体弹性势能大小的因素是弹性形变的程度，。如压在弹簧上的力变小，弹簧的形变变小，这时弹簧的弹性势能也变小。4、一个物体可以同时具有动能和势能。如：空中飞行的飞机，由于运动而具有动能，由于在空中又具有势能。例题讲解例1、下列物体中，既有动能又有势能的是（ ）A、被压瘪的皮球 B、正在上升的气球 C、被举着的杠铃 D、在平地上滚动的足球解析：被压瘪的皮球具有弹性势

20、能,不符合题意;正在上升的气球，既运动，又有一定的高度，既具有动能，又具有重力势能,B符合题意；被举高的杠铃，由于被举高，具有重力势能，C不符合题意；平地上滚动的足球，具有动能，D不符合题意。答案：B例2、滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（）A、重力势能增加，动能增加 B、重力势能减少，动能减少 C、重力势能增加，动能减少 D、重力势能减少，动能增加解析：滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，运动员的质量不变，速度增大，动能增大；高度减小，重力势能减小。答案：D跟踪练习1、下列物体既具有动能又具有势能的是（ ）A、在公路上行驶的汽车 B、拉长的橡皮筋 C、空中正在下落的冰雹 D、被拦河坝挡住

21、的水远地点（2题图）卫星近地点2、如图所示，已知人造地球卫星绕地球运行的轨道是椭圆形的，有一近地点和远地点，下面关于卫星的说法正确的是（ ）A、当卫星从远地点向近地点运动时，速度变大B、当卫星从近地点向远地点运动时，速度变大C、当卫星在远地点时，动能最大，重力势能最小D、当卫星在近地点时，动能最小，重力势能最大答案：1、C 2、A课后习题：1、关于动能的概念，下列说法中正确的是（ ）A、运动的物体具有的能叫动能 B、物体由于运动而具有的能叫动能C、运动的物体不一定具有动能 D、具有动能的物体不一定在运动2、在平直公路上行驶的一辆汽车和一辆摩托车，如果它们具有相同的动能，则下列说法正确的是（ ）

22、A、汽车的速度大 B、摩托车的速度大 C、两车的速度一样大 D、无法比较速度大小3、对在高速公路上行驶的汽车要进行限速，其实质是限制了汽车的（ ）A、摩擦力 B、势能 C、动能 D、惯性4、下列物体具有弹性势能的是（ ）A、抛在空中的篮球 B、滚动的铅球 C、拧紧的钟表发条 D、被过分拉伸的弹簧5、三峡水库修建大坝，是为了提高水位，增加水的（ ）X (6题图)0 EA、重力势能 B、弹性势能 C、动能 D、温度6、如图所示，小球从距离地面一定高度的O点沿x轴竖直落下，不计空气阻力，图象表示小球某种形式的能量E随下落高度x的变化情况E可能表示小球的（ ）A、动能 B、内能 C、机械能 D、重力势

23、能7、老鹰与麻雀在空中飞行，如果它们具有的动能相等，那么（ ）A、老鹰比麻雀飞得高 B、麻雀比老鹰飞得高C、老鹰比麻雀飞得快 D、麻雀比老鹰飞得快8、一架正在洒农药的飞机，如果它匀速在同一高度飞行，则在洒农药的过程中（ ）A、动能不变，势能增加 B、动能减小，势能增加 C、动能不变势能减小 D、动能和势能都减小9、如图所示是运动员在铅球比赛中的场景，铅球离手后，在空中飞行过程中动能EK随时间t变化的曲线最接近于如图中的（ ）EKt0EKt0EKt0EKt0 (9题图) A B C D10、如图所示，是探究“动能的大小与哪些因素有关”的实验： （1）用质量不同的A、B两个小球（mAmB）碰撞静止

24、在同一水平面上的纸盒.实验中控制小球的高度相同，是为了控制两球到达底端时 相同；实验中通过观察纸盒被推动的距离的大小,可以比较A、B两个小球的 的大小。（2）将（甲）与（乙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关.将（甲）与（丙）两实验比较可知，小球动能的大小与小球的 有关.（10题图） （甲） （乙） （丙）（3）本次实验采用物理最常用的一种实验方法是 。(11题图)11、小明看到运动员拉弓射箭时，弓拉得越弯，箭射得越远小明猜想：弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关（1）为验证其猜想是否正确他设计了如下实验（弹簧被压缩后未超过其弹性限度）；如图所示，将同一个弹簧压缩 （选填“相同”或

25、“不同”）的长度将小球 置于弹簧右端，松开后小球碰到同一位置的相同木块上，分别比较木块 ，从而比较弹性势能的大小（2）若水平面绝对光滑，本实验将 （选填“能”或“不能”）达到探究目的（12题图）12、小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图所示（1）小明通过观察什么来判断重力势能的大小？（2）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论是什么？（3）图乙和图丙探究的问题是什么？a b（14题图）13、正在运动着的物体如果它受到的所有外力同时消失，它的速度将 ，动能将 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）不变 不变14、两个相同的表面潮湿的

26、篮球落到地面上留下了如图所示的印迹，则_球受到的弹力大 (15题图)15、关于滚摆在运动过程中能量的分析，下列说法正确的是（ ）A、下降过程中动能不变 B、最低点动能为零C、上升过程中重力势能减小 D、最高点重力势能最大（16题图）16、在伽利略的理想实验中，不计斜面的摩擦和空气阻力，在小球从开始滚下到对面最高点的过程中（ ）A、小球的动能先减小后增加B、小球的重力势能先增加后减小C、小球的动能先增加后减小D、小球的重力势能一直在减小17、如图甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置，图乙是探究“物体的动能与质量的关系”的实验装置关于这两个实验的说法中错误的是（ ）A、两个实验都控制物体从同

27、一高度自由下滑，是为了保证物体到水平面时的初速度相同B、甲实验可以推理出，如果运动的物体不受力，它将以恒定不变的速度一直运动下去C、乙实验可得出物体的速度一定时，质量越大，动能越大D、甲、乙实验中物体运动时，机械能始终保持不变（18题图）毛巾 棉布 木板（17题图） 甲图 乙图18、用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是 ；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为 。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力 （选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（

28、整个过程中不计能量损耗）课后习题答案：1、B 2、B 3、C 4、C 5、A 6、A 7、D 8、D 9、A；球以一定的初速度斜向上运动，上升过程中速度越来越慢，但上升到最高点时速度不为零，；斜向下运动时，速度越来越快，当球下落低于手的 高度时，球下落的速度大于出手时的速度，因此球的动能先变小，后变大 10、（）速度、动能（2）速度、质量（3）控 、制变量法 11、（1）不同 移动距离的远近 （2）不能 12（1）观察桌子陷入沙子的深度；（2）质量相同，高度越高，物体的重力势能越大；（3）物体重力势能的大小与物体质量的关系13、不变 不变 14、b 15、D 16、C 17、D 18、Gh Gh 小于