10.3 动能和势能（27页） 课件 2024-2025学年物理沪科版八年级全一册

(共27张PPT)
第十章 功与机械能
第3节 动能和势能
视频欣赏
新知导入
1.能通过实例从做功的角度，了解能量的概念。
2.知道什么是动能和势能。
3.能通过实验了解影响动能、势能大小的因素。
4.能运用动能和势能解释相关的现象。
学习目标
哪些物体能够对外做功？
一、能量
观察思考
新知学习
哪些物体能够对外做功？
观察思考
2.高挂在枝头的苹果
1.疾驰的汽车
5.拉开的弓
3.拉伸变形的皮筋
6.流动的水
4.高举的重锤
流动的水
能把地面
砸陷
高举的重锤
能把皮艇
冲走
拉圆的弓
弹射出
能把箭
做功
做功
做功
这些物体能够对外做功
具有能量
物理学中，如果一个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。
1.能量
2.能量大小
物体能够对外做的功越多，物体具有的能量就越大。
3.能量的单位
焦耳（J）
湍急的流水能推动水车对水车做功，具有能量。
飞行的子弹能穿透苹果，对苹果做功，具有能量。
呼啸的海浪有时会冲坏海堤、推到房子；弹出去的玻璃球能把静止的球弹的远远的……这些现象说明了运动的物体有对其他物体做功的能力，也就是说运动的物体具有能量。
风吹动船帆使船航行，流动的空气具有能量。
二、动能
观察思考
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
一切运动的物体都具有动能。
小鸟和飞机迎面相撞时，能量大到足以击落飞机，那么物体的动能大小跟哪些因素有关呢？
猜想：汽车速度越大，出事故时破坏就越严重；一辆汽车以同一速度运动，重载比空载时出事故更严重，因此动能的大小可能与物体的速度、质量等因素有关。
1.定义
2.影响动能大小的因素
物体动能的大小跟那些因素有关
【实验方法】
质量一定，动能大小与速度的关系
质量一定，动能大小与质量的关系
(1)控制变量法
(2)转化法：
小球动能的大小不能直接显示,可以通过木块被撞击后移动距离的远近来反映,木块被推得越远,说明钢球对木块做的功越多,钢球的动能越说明小球的动能越大。
实验探究
【实验步骤】
(1)探究动能大小与质量的关系
让 的钢球，先后从 高度滚下，观察钢球推动木块的距离。
不同质量
同一
结论： 物体的动能与物体的 有关， 越大，物体的动能越大。
运动速度
速度
从同一高度滚下是为保证小球到达平面的速度一样。
让 钢球A，先后从斜面 高度滚下，观察钢球将木块推动的距离。
(2)探究动能大小与速度的关系
同一
不同
结论：物体的动能与物体的 有关， 越大，物体的动能越大。
运动速度
速度
运动物体的质量越大，速度越大，动能就越大。
①质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大；
②速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。
【实验结论】
用物理学的术语解释，为什么要对机动车的行驶速度进行限制？
为什么在同样的道路上，不同车型的限制车速不同？
机动车的行驶速度越大,动能就越大,越不容易刹车,所以要对车辆的速度加以限制,以免发生交通事故。
不同车型的车, 速度相同,质量越大,动能越大,越不容易刹车,所以大型客车的限制速度比小型客车更小。
观察思考
物体的质量和它的速度都能影响物体的动能。请你研究小资料的数据，能不能看出：质量和速度相比，哪个对物体动能的影响更大？
观察思考
一些物体的动能
物体 动能/J 物体 动能/J
抛出去的篮球 约30 跑百米的运动员 约3×103
行走的牛 约60 飞行的步枪子弹 约5×103
从10 m高处落下的砖块 约2.5×103 行驶的小轿车 约2×105
分析：对比行走的牛和飞行的子弹的动能，可见：物体的速度对动能的影响更大。
重力势能：物体由于处于一定的高度所具有的能叫做重力势能。
水滴石穿，表明位于高处的水具有能量。
从高空落下的陨石把地面砸出一个大坑.表明位于高处的陨石具有能量。
举高的重锤能具有重力势能，把木桩打入地下
物体具有的重力势能的多少跟什么因素有关呢？
问题
三、势能
1.重力势能
探究方法：
控制变量法
对比法
如图所示：(1)让同一重物从不同的高度降落砸在小桌子上;
(2)让质量不同的重物从相同的高度降落砸在小桌子上;
观察桌子腿陷入沙中的深度，来比较重物重力势能的大小。
猜想：
重力势能的大小跟物体被举高度和物体质量有关。
实验步骤：
转换法：通过小桌陷入沙子的深度来反映重力势能的大小。
实验结论：
①质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大。
②高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大。
弹性势能：物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
发生弹性形变的物体产生的弹力可以做功，具有能量。
压弯的跳板具有弹性势能
拉弯的弓具有弹性势能
发生形变的网球拍具有弹性势能
2.弹性势能
一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能。
弹性势能的大小与弹性物体的弹性以及形变的程度有关；同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。
弓的形变越大,箭射得越远,
弓具有的弹性势能越大.
弹簧压缩程度越大,砝码被弹起得
越高.弹簧具有的弹性势能越大.
（1）势能：人们将重力势能、弹性势能这类能统称为势能。
3.势能
（2）动能、势能等各种能的单位与功的单位相同。
在国际单位制中，功的单位是焦（J），能的单位也是焦（J）。
异同点 动能 势能 重力势能 弹性势能
不同点 形成原因 物体由于运动而具有的能量 物体由于处于一定 高度所具有的能
物体因发生弹性形变
而具有的能
特点 一切运动的物体都具有动能 一切被举高的物体都具有重力势能 一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能
决定因素 质量和速度 　质量和高度　 弹性形变程度、材料
相同点 都是能量的一种具体形式,都具有做功的本领 比较动能和势能的异同
动能和势能
能量
物体能够对其他物体做功，表示这个物体具有能量
动能
物体由于运动而具有的能量
影响因素：质量、速度
势能
重力势能
弹性势能
物体由于处于一定的高度所具有的能
影响因素：质量、高度
物体因发生弹性形变而具有的能
课堂小结
1.如图所示，一颗子弹快速击穿纸牌瞬间的照片，子弹之所以能快速击穿纸版，是因为子弹具有较大的( )
A．功 B．动能
C．重力势能 D．弹性势能
B
随堂练习
2.关于重力势能，下列说法正确的是（ ）
A．大铁锤的重力势能一定比小铁球的重力势能大
B．大铁锤的重力势能可能比小铁球的重力势能小
C．大铁锤的重力势能不可能为零
D．小铁球的质量如果较小，它就不具有重力势能
B
3.某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ）
A．动能变大，重力势能变大
B．动能不变，重力势能不变
C．动能变小，重力势能变大
D．弹性势能
D
4.在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中，同学们做了如图2所示三个实验，将小球沿着同一斜面由静止释放，并与同一水平面上的同一木块相碰，木块在水平面上移动一段距离后静止。请回答下列问题：
（1）实验中所探究的“物体的动能”是指________（选填“小球”或“木块”）在_______（选填“A”、“B”或“C”）位置的动能；
（2）由实验_______和实验_______（选填“甲”、“乙”或“丙”）可知：物体的动能大小与物体的速度大小有关。
甲
乙
丙
C
小球
甲
乙