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(共34張PPT)
第11章
第3節(jié)
動(dòng)能和勢(shì)能
人教版
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物理
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八年級(jí)（下）
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過(guò)實(shí)例從做功的角度描述能量，能說(shuō)出能量與做功的關(guān)系，知道能量的單位；
2.通過(guò)實(shí)例或?qū)嶒?yàn)掌握動(dòng)能和勢(shì)能的概念，并能運(yùn)用其解釋相關(guān)的現(xiàn)象；
3.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，掌握動(dòng)能、勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)；
4.初步形成從能量的角度分析物理問(wèn)題的意識(shí)。
【重點(diǎn)】動(dòng)能和勢(shì)能的概念。
【難點(diǎn)】影響動(dòng)能和勢(shì)能大小的因素。
新知導(dǎo)入
視頻中的卡片為什么會(huì)跳起來(lái)呢？
知識(shí)點(diǎn)
能量
1
新知探究
湍急的流水能推動(dòng)水車(chē)，對(duì)水車(chē)做功，具有能量。
飛行的子彈能穿透蘋(píng)果，對(duì)蘋(píng)果做功，具有能量。
新知探究
物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有能量，簡(jiǎn)稱(chēng)能，單位焦耳（J）。
能量是表示物體做功本領(lǐng)的物理量。
高舉的錘子具有能量
視頻中的橡皮筋、流動(dòng)的水、飛行的子彈、高舉的錘子都具有能量。
新知探究
（1）物體做功的過(guò)程就是能的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程。一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體所具有的能量越大。
（2）具有能量的物體不一定正在做功，將要做功或可以做功而現(xiàn)在沒(méi)有做功的物體也具有能量。
（3）功是一個(gè)過(guò)程量，能是一個(gè)狀態(tài)量。功是能量變化的量度。
特別提醒！
新知探究
下列關(guān)于物體具有能量的敘述，不正確的是（
）
A．拉彎的弓能把箭射得很遠(yuǎn)，拉彎的弓具有能量
B．高空墜物會(huì)砸傷人，高空的物體具有能量
C．臺(tái)風(fēng)把大樹(shù)連根拔起，臺(tái)風(fēng)具有能量
D．激流能將石頭沖走，激流沒(méi)有能量，石頭具有能量
典例1
激流將石頭沖走，激流對(duì)石頭做了功，故激流具有能量
D
2
新知探究
知識(shí)點(diǎn)
動(dòng)能
物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。
風(fēng)吹動(dòng)船帆使船航行，說(shuō)明流動(dòng)的空氣具有能量。
新知探究
流動(dòng)的水具有動(dòng)能
行駛的汽車(chē)具有動(dòng)能
那么，動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)呢？
新知探究
（1）猜想與假設(shè)
①風(fēng)越大，帆船運(yùn)動(dòng)越快，可猜想動(dòng)能可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)；
②同樣速度的自行車(chē)和汽車(chē)，碰上行人后造成的傷害不同，可猜想動(dòng)能大小與物體的質(zhì)量有關(guān)。
實(shí)驗(yàn)探究：物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)
運(yùn)動(dòng)速度
物體的質(zhì)量
新知探究
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法。
①控制變量法：控制質(zhì)量相同來(lái)探究動(dòng)能與速度的關(guān)系；
控制速度相同來(lái)探究動(dòng)能與質(zhì)量的關(guān)系。
②轉(zhuǎn)換法：動(dòng)能不能直接測(cè)量，我們根據(jù)被撞擊木塊運(yùn)動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來(lái)反映鋼球動(dòng)能的大小。
木塊被推得越遠(yuǎn)，說(shuō)明鋼球的動(dòng)能越大。
新知探究
（3）實(shí)驗(yàn)步驟
①讓質(zhì)量不同的鋼球從斜面的同一高度處由靜止開(kāi)始滾下，滾下后推動(dòng)木塊移動(dòng)，比較兩次木塊被推距離的遠(yuǎn)近。
新知探究
②讓同一鋼球從斜面的不同的高度處由靜止開(kāi)始滾下，滾下后推動(dòng)木塊移動(dòng)，比較兩次木塊被推距離的遠(yuǎn)近。
新知探究
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體動(dòng)能的大小跟物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。
動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)
新知探究
某段道路的標(biāo)志牌顯示：小型客車(chē)最高行駛速度不得超過(guò)100km/h；大型客車(chē)、載貨汽車(chē)最高行駛速度不得超過(guò)80km/h。
請(qǐng)你用物理知識(shí)解釋?zhuān)?br/>（1）為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的最高行駛速度進(jìn)行限制？
（2）為什么在同樣的道路上，對(duì)不同車(chē)型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？
想想議議
新知探究
動(dòng)能大小的決定因素是物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速度，質(zhì)量越大，速度越大，物體的動(dòng)能就越大。當(dāng)車(chē)輛的質(zhì)量相等時(shí)，車(chē)輛的速度越大，動(dòng)能越大，越不容易剎住車(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。當(dāng)車(chē)輛的速度相等時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能也越大，所以大型客車(chē)、載貨汽車(chē)的限制速度比小型客車(chē)的小。
新知探究
在探究“動(dòng)能的大小與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，記錄數(shù)據(jù)如下。下列說(shuō)法不正確的是（
）
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球從斜面的同一高度自由滾下
B．小球動(dòng)能的大小通過(guò)木塊移動(dòng)的距離來(lái)判斷
C．物體質(zhì)量越大，動(dòng)能一定越大
D．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法
典例2
小球質(zhì)量m/g
10
20
30
木塊移動(dòng)距離s/cm
8.3
16.8
25.2
C
運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，
質(zhì)量越大，它的動(dòng)能越大
知識(shí)點(diǎn)
勢(shì)能
3
新知探究
從高空落下的隕石把地面砸出一個(gè)大坑。表明位于高處的隕石具有能量。
水滴石穿，表明位于高處的水具有能量。
新知探究
在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能，叫做重力勢(shì)能。
重力勢(shì)能
樓上的物品具有重力勢(shì)能，所以高空拋物很危險(xiǎn)。
新知探究
觀看視頻，說(shuō)一說(shuō)重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)？
新知探究
總結(jié)歸納
在高度一定時(shí)，物體的質(zhì)量越大，它具有的重力勢(shì)能越大；在質(zhì)量一定時(shí)，高度越大，物體具有的重力勢(shì)能越大。
在沒(méi)有特別指明的情況下，“高度”一般是相對(duì)于地面而言的
新知探究
典例3
在“探究影響重力勢(shì)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，有三個(gè)實(shí)心的、大小相同的鐵球A、鐵球B和塑料球C。球A、C離沙地高度相同。現(xiàn)讓三個(gè)球同時(shí)由靜止釋放，球落到沙地上的狀態(tài)如圖中虛線所示。
（1）根據(jù)__________________可以判斷出_____球釋放前的重力勢(shì)能最大。
（2）比較球A、C的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出影響重力勢(shì)能大小的因素有__________。
（3）比較球A、B的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出影響重力勢(shì)能大小的因素有___________。
球陷入沙中的深度
A
質(zhì)量
高度
新知探究
彈弓上被拉長(zhǎng)的橡皮筋存儲(chǔ)了能量，能把“子彈”射出，且橡皮筋的形變?cè)酱螅白訌棥北簧涑龅木嚯x就越遠(yuǎn)。被拉長(zhǎng)的橡皮筋具有的能量叫做什么呢？
新知探究
物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能。
彈性勢(shì)能
拉彎的弓能將箭射出，具有彈性勢(shì)能。
發(fā)生形變的網(wǎng)球拍具有彈性勢(shì)能。
新知探究
一個(gè)物體是否具有彈性勢(shì)能，關(guān)鍵看該物體是否發(fā)生了彈性形變。若物體發(fā)生了彈性形變，則此物體具有彈性勢(shì)能；若物體雖然發(fā)生了形變，但不是彈性形變，則此物體就不具有彈性勢(shì)能。
例如：壓彎了的鐵絲不是彈性形變，不具有彈性勢(shì)能。
特別提醒！
新知探究
實(shí)驗(yàn)探究：影響彈性勢(shì)能大小的因素
新知探究
物體彈性勢(shì)能的大小與物體的彈性形變程度和物體本身的材料等因素有關(guān)。對(duì)于同一物體，彈性形變?cè)酱螅瑥椥詣?shì)能越大。
新知探究
重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能是常見(jiàn)的兩種勢(shì)能，單位都是焦耳，簡(jiǎn)稱(chēng)焦，用符號(hào)J表示。
勢(shì)能
概念
特點(diǎn)
決定大小的因素
重力勢(shì)能
物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能
一切受到重力且位于高處的物體都具有重力勢(shì)能
質(zhì)量、高度
彈性勢(shì)能
物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能
一切發(fā)生彈性形變的物體均具有彈性勢(shì)能
彈性形變程度、材料等因素
新知探究
如圖是玩彈弓的情景。經(jīng)驗(yàn)表明，橡皮筋拉得越長(zhǎng)，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，這說(shuō)明橡皮筋的彈性勢(shì)能與__________________________有關(guān)。
典例4
橡皮筋的彈性形變程度
解析：對(duì)同一物體而言，物體的彈性勢(shì)能的大小與物體的彈性形變程度有關(guān)。橡皮筋拉得越長(zhǎng)，同樣的“子彈”射得越遠(yuǎn)，說(shuō)明彈性勢(shì)能與橡皮筋的彈性形變程度有關(guān)。
課堂小結(jié)
動(dòng)能和勢(shì)能
動(dòng)能
勢(shì)能
重力勢(shì)能
物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能
影響因素：物體質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度
彈性勢(shì)能
物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能
影響因素：質(zhì)量、高度
物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能
影響因素：彈性形變程度大小、材料等因素
課堂達(dá)標(biāo)
1.請(qǐng)你從能量的角度解釋?zhuān)瑸槭裁打T自行車(chē)時(shí)速度不能太快？
解析：自行車(chē)的速度越大，動(dòng)能就越大，剎車(chē)阻力相同時(shí)，剎車(chē)需要的距離就越長(zhǎng)，車(chē)越不容易停下來(lái)，容易發(fā)生危險(xiǎn)，所以騎自行車(chē)時(shí)速度不能太快。
課堂達(dá)標(biāo)
2.籃球場(chǎng)上，運(yùn)動(dòng)員練習(xí)投籃，籃球劃過(guò)一條漂亮的弧線落入籃筐，球的軌跡如圖中虛線所示，從籃球出手到落入籃筐的過(guò)程中，籃球的重力勢(shì)能（
）
A.一直增大
B.一直減小
C.先減小后增大
D.先增大后減小
D
課堂達(dá)標(biāo)
3.
請(qǐng)你判斷下列物體具有哪種形式的能量：
(1)在水平公路上行駛的汽車(chē)；
(2)懸掛在天花板上的吊燈；
(3)在空中飛行的飛機(jī)；
(4)被拉開(kāi)的彈弓。
解析：(1)汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)，具有動(dòng)能；(2)吊燈在高處，具有重力勢(shì)能；(3)“在空中”
“飛行”分別說(shuō)明飛機(jī)在“高處”且在“運(yùn)動(dòng)”，所以具有重力勢(shì)能和動(dòng)能；(4)被拉開(kāi)的彈弓發(fā)生了彈性形變，具有彈性勢(shì)能。
課堂達(dá)標(biāo)
4.(2019·桂林中考)
如圖所示，物塊在光滑斜面上由靜止開(kāi)始下滑，依次經(jīng)過(guò)a、b兩個(gè)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，比較物塊在a、b兩點(diǎn)的能量，下列說(shuō)法正確的是
（
）
A．物塊在a點(diǎn)動(dòng)能大
B．物塊在b點(diǎn)動(dòng)能大
C．物塊在b點(diǎn)重力勢(shì)能大
D．物塊在a、b兩點(diǎn)的重力勢(shì)能一樣大
B
解析：物塊在光滑斜面上由靜止開(kāi)始下滑，速度會(huì)越來(lái)越大，高度會(huì)減小，所以物塊在a處的重力勢(shì)能大，在b點(diǎn)動(dòng)能大，故B正確。

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