动能和势能
人教版八年级物理下册第十一章:功和机械能 第3节:
新课引入
观察图片:共同之处是什么?
运动的物体能够对外做功。
运动着的子弹射穿木板
被举高的物体能够对外做功。
打桩机施工现场
高空抛物的危害
发生弹性形变的物体能够对外做功。
拉弓射箭
撑杆跳高
一、什么是能?
1.一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量或能。
2.一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越大。
3.在国际单位制中,能的单位:焦(J)
常见的能量:?
热能?????光能?????电能????机械能?
动能?????势能?????化学能????核能?
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能与功的区别与联系
功是一个过程量,能是一个状态量.
功是描述里对物体作用过程中取得成效的物理量,是相对于一个过程而言的;能是描述一个物体做功本领强弱的物理量,是一个状态量。
具有能量的物体不一定做功,而正在做功的物体一定具有能量。
功是能量变化的量度.
二、什么叫动能?动能的大小跟哪些因素有关?
物体由于运动而具有的能。
流动的水
行驶的汽车
探究影响动能大小的因素
提出问题:问题的动能跟那些因素有关?
猜想:动能大小可能与物体运动速度、物体质量…..有关。
设计实验:利用如图所示装置探究钢球的动能与速度、质量的关系,实验中通过换用不同质量的钢球来改变质量,让同一钢球从不同的高度处滚下来改变速度。钢球动能的大小由木块被推动的距离远近来反映,木块被推动的越远,说明钢球的动能越大。
转换法
实验一:让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,钢球运动到水平面时的快慢一样吗?哪次物体B被撞得远??
实验表明钢球从高处滚下,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_________。
实验二:改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,观察哪个钢球把物体B撞得远??
实验表明,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___。
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。?
实验中运用转换法和控制变量法
总结:
为什么不同车型设置不同的最高行驶速度?
车的行驶速度相同,质量大的,动能大,行驶时危险性就大。
同一辆汽车,速度越大,动能越大。?
三、重力势能
1、定义:
在地球表面附件,物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能,叫重力势能。
如图打桩机在工作时,先把重锤高高举起,重锤落下,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。
实验探究:影响重力势能大小的因素
提出问题:重力势能的大小与哪些因素有关?
猜想与假设:
(1)生活中,手机从几厘米的高度跌落,一般不会损坏,但从几米的高处跌落,一般会造成严重的损坏,由此猜想,重力势能可能跟高度有关;
(2)下冰雹时,质量大的冰雹比质量小的冰雹造成的危害大得多,由此猜想重力势能的大小可能与物体的质量有关。
物体重力势能的大小跟高度、质量有关,质量相同的物体,高度越高,它的重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,它的重力势能也越大。?
总结:
1.如图所示是研究动能的大小跟哪些因素有关的实验。让钢球从斜面上自由滚下,与一个木块相撞,观察木块被推动的距离。
(1)让同一钢球从不同的高度滚下时,钢球的位置越高,滚到斜面底端时________越大,把木块推得越远,说明在钢球质量相同的情况下,钢球的________越大,动能越大。
(2)让质量不同的钢球从同一高度滚下,滚到斜面底端时速度相同,钢球的质量越大,把木块推得越远,说明在钢球速度相同的情况下,钢球的________越大,动能越大。
(3)从这个实验可以得出结论:物体的动能与______________有关。
(4)实验中,通过观察__________________的远近,来判断钢球动能的大小。
弹性势能的影响因素
弹性势能:物体由于弹性形变而具有的能量
拉开弹弓和弓后,弹珠和箭会如何运动??
要使弹珠和者箭射出的更远,应如何操作??
将皮筋和弓的形变更大一些?
总结:弹性势能大小与形变大小有关,物体的弹性形变越大,弹性势能越大。
一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能
物体的弹性形变量越大,它具有的弹性势能越大?
2.甲、乙两辆客车,在同一条平直的公路上匀速行驶,甲车的速度为72 km/h,乙车的速度为20 m/s,则它们的动能大小关系为( )
A.甲车大 B.乙车大
C.一样大 D.条件不足,无法确定
3.下面现象中物体动能和重力势能都发生变化的是( )
A.跳伞运动员在空中匀速下降 B.空中加速下落的冰雹
C.匀速上坡的汽车 D.在水平轨道上加速行驶的列车
4.如图所示,小明在玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能和蹦蹦杆的弹性势能的变化情况是( )
A.重力势能增大,弹性势能增大
B.重力势能减小,弹性势能增大
C.重力势能减小,弹性势能减小
D.重力势能增大,弹性势能减小
5.毽子被踢出后在竖直上升的过程中,它的动能________,重力势能________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
6.草原发生大面积蝗灾时,农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫。当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时,它的动能________,重力势能________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
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