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第十章 功与机械能
第三节 动能和势能
沪科·八年级物理下册
知道动能和势能，能通过实验了解影响动能、势能大小的因素，能运用动能和势能解释相关的现象。
本节要点
问题导入
坚固的车顶居然能被西瓜皮砸坏，这是什么原因？
探究新知
物体
能对外
做功
张开的弓
流动的水
举高的重锤
可推动水车
转动
能把地面砸陷
可使箭
射出
物体具有能量
知识点1 能量
物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
单位：焦耳（J）
物体做功的过程就是能量转化或转移的过程。
1. 有能不一定做功；做功一定有能。
物体具有的能量越大，做的功不一定越多
功与能的关系
2. 一个物体能够做的功越多，它具有的的能越大。
指物体能够对外做功的本领
下列关于能量的说法中正确的是（ ）
A. 做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B. 做功多的物体能量大，做功少的物体能量小
C. 能够对外做功的物体具有能量，但不一定在做功
D. 能量大的物体所做的功一定多
C
练习
知识点2 动能
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体动能的大小与哪些因素有关？
影响动能大小的因素
转换法、控制变量法
动能大小可能与速度有关
实验方法
动能大小可能与质量有关
猜想与假设
钢球运动到底端时的速度越_____(大、小)，木块被推得越远，钢球对木块做的功越_____(多、少)，说明钢球具有的动能越 _____ (大、小) 。
大
多
大
钢球的质量越大，木块被推得越远，钢球对木块做的功越_____
(多、少)，说明钢球具有的动能越 _____ (大、小) 。
多
大
结 论
物体的动能大小与物体的质量和速度有关。
质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大。
速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。
车的质量越大、速度越大，具有的动能就越大，发生交通事故时的破坏性就越强。交通法规对机动车限速和限载，实质上是为了避免机动车的动能过大。
请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么严禁车辆超载上路？
想一想，为什么会有这样的标语？
知识点3 势能
物体由于处于一定的高度所具有的能叫做重力势能。
1. 重力势能
重力势能的大小与哪些因素有关？
影响重力势能大小的因素
重力势能大小可能与所在位置的高度有关
猜想与假设
重力势能大小可能与物体的质量有关
转换法、控制变量法
实验方法
高度越高，小方桌下陷的
深度越____(深、浅)，说明物体所在位置越高，能对外做的功越_____(多、少)，具有的重力势能越 _____ (大、小) 。
深
多
大
重物的质量越大，小方桌下陷的深度越深，说明物体的质量越大，能对外做的功____(多、少)，具有的重力势能越 _____ (大、小) 。
多
大
结 论
由于物体所在位置，总是相对于一定的参考位置而言的，所以，重力势能的大小也是相对于一定的参考位置而言的。
物体的重力势能与物体的质量和它所在位置的高度有关。
质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大。
高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大。
2. 弹性势能
物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。
势能
重力势能
弹性势能
动能和势能的比较
产生原因 影响因素 相同特点
动能
势能 重力势能 弹性势能 运动
质量、速度
处于高处
质量、高度
发生弹性形变
弹性形变程度、材料
具有能的物体都可以做功，动能和势能的单位都是焦耳(J)
《江城子·密州出猎》“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”表达了渴望报效国家的壮志。对于词中提到的弯弓射箭过程，下列分析正确的是（ ）
A. 放在张紧了的弓上的箭，具有弹性势能
B. 放在张紧了的弓上的箭，具有动能
C. 射出的箭具有动能，同时也具有重力势能
D. 射出的箭仅具有重力势能
C
练习
判断物体是否具有动能或势能的方法
判断物体具有哪些形式的能，关键是明确能量的标志，如动能的标志是物体在运动(如疾驰等)，重力势能的标志是物体处在一定高度(如在空中等)，弹性势能的标志是物体发生了弹性形变(如弹簧被压缩等) 。
1. 请你判断下列物体具有哪种形式的能量，并简要说明理由。
（1）悬挂在天花板上的吊灯；
（2）沿水平公路行驶的自行车；
重力势能，因为吊灯相对地面有一定的高度。
课堂练习
动能，因为自行车有一定的速度。
1. 请你判断下列物体具有哪种形式的能量，并简要说明理由。
（3）空中飞行的飞机；
（4）被拉开的弹弓。
动能和重力势能，因为飞机相对地面有一定的高度，且有一定的速度。
弹性势能，因为弹弓发生了弹性形变。
2. 近年来，随着我国国力的提升，我国航天事业有了飞跃式发展。图中是飞船搭乘运载火箭点火起飞的情境，在飞船离地加速升空的过程中，飞船的动能和重力势能会怎样变化？请给出解释。
在飞船离地加速升空的过程中，飞船的动能和重力势能都会变大。不考虑飞船质量的变化，飞船的速度变大，则飞船的动能变大；飞船相对地面的高度变大，则飞船的重力势能变大。
3. 图中是高速公路旁的限速牌，小客车的速度越大，动能就越________，如果小客车和大型车的行驶速度相等，________车动能大。
大
大型
4. 如图所示，小朋友用力蹬蹦床时，蹦床具有________能，小朋友离开蹦床上升的过程中，重力势能逐渐________，动能逐渐________。
弹性势
增大
减小
5. 体积相等的实心铜球和实心木球在水平地面上以相同的速度做匀速直线运动，它们的动能相等吗？请判断并说明理由。
不相等，铜球的动能比木球的大。
因为铜球和木球的体积相等，而ρ铜>ρ木，由 m=ρV 知，铜球的质量比木球的质量大。它们的速度相同，所以质量大的动能大，即铜球的动能大于木球的动能。
课堂小结
动能和
势能
势能
能量
动能
物体由于运动而具有的能
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
影响因素：质量、速度
重力势能
弹性势能
物体由于受重力并处在一定高度而具有的能
影响因素：质量、高度
物体由于弹性形变而具有的能
影响因素：材料、形变程度等
