11.3 动能和势能-课件--（新教材）人教版八年级物理下册（51页PPT）

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人教版物理8年级下册培优备课课件（精做课件）11.3动能和势能第十一章功和机械能授课教师：Home .班级：八年级（*）班.时间：.思考：为什么小小的西瓜皮有这么惊人的破坏力呢？
一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶遭到损毁，警察在现场只看到了一些碎的西瓜皮。经过分析，原来“罪魁祸首”正是这些西瓜皮。
新知探究
知识点1 能量
1.定义：物体能够对外做功，我们就说这个物体具有
能量（energy），简称能。
湍急的流水
能推动水车
高处落下的西瓜
可以砸坏车玻璃
压缩的弹簧
能将小车推动
处于高处的西瓜、压缩的弹簧、流水都能对外做功。
新知探究
知识点1 能量
滚动的保龄球
举高的重锤
拉弯的弓
2.单位：焦耳（J）
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
新知探究
知识点1 能量
3.种类：
（1）动能
（2）势能
重力势能
弹性势能
物体由于运动而具有的能
物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能
物体由于弹性形变而具有的能
（3）……
典型例题
例1、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. 做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C. 能够对外做功的物体具有能量，但不一定在做功
D. 能量多的物体所做的功一定就多
解析：
能够做功多少并不等同于做功多少。
C
1. 流动着的水、风，张开的弓都可以对别的物体做功，说明它们都具有能。那么关于功和能，下列说法正确的是(　　)
A. 静止的物体不具有能
B. 没有做功的物体不具有能
C. 具有能的物体一定在做功
D. 能够做功的物体一定具有能
返回
D
2. 下列物体既有势能又有动能的是(　　)
A. 教室的灯管 B. 拉长的橡皮筋
C. 公路上行驶的汽车 D. 飞行的小鸟
D
返回
练习巩固
练习1.请你判断下列物体具有哪种形式的能量：
(1)在水平公路上行驶的汽车；
(2)悬挂在天花板上的吊灯；
(3)在空中飞行的飞机；
(4)被拉开的弹弓。
动能
重力势能
重力势能＋动能
弹性势能
新知探究
知识点2 动能
物体由于运动而具有的能，叫作动能（kinetic energy）
一切运动的物体都具有动能。
流动的水具有动能
行驶的汽车具有动能
流动的空气具有动能
研究物体的动能与哪些因素有关
新知探究
知识点2 动能
演示
假设
动能可能与物体的质量和运动速度有关。
同样速度的自行车和汽车，碰上行人后造成的伤害不同。
风越大，帆船运动越快。
如图所示，钢球从斜槽上高为h处滚下，在水平面上运动。运动的钢球碰上木块后，将木块撞出的距离为s。
新知探究
知识点2 动能
实验设计
①控制变量法：控制质量相同，改变速度来探究动能与速度的关系；控制速度相同，改变质量来探究动能与质量的关系。
②转换法：根据木块被撞的远近来反映钢球动能的大小。木块被撞得越远，说明钢球的动能越大。
A的动能
B撞出的距离
v
实验方法
转
换
新知探究
知识点2 动能
实验步骤
1.让同一个钢球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 哪次木块被撞得远
实验表明，钢球从高处滚下，高度越高，钢球运动到水平面时速度越____，木块被撞得越____。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越____。
视频
大
远
大
新知探究
知识点2 动能
实验步骤
2.让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下。哪个钢球把木块被撞得远
实验表明，速度相同时，质量越_____的钢球将木块撞得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越_____。
视频
大
大
新知探究
知识点2 动能
实验结论
物体动能的大小跟物体的质量和运动速度有关。
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。
想想议议
新知探究
知识点2 动能
某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100 km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80 km/h。
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？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度？
车型不同，车的质量往往也不同。如果车的行驶速度相同，质量大的车，动能大，行驶时危险性就大。因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。
新知探究
知识点2 动能
因为机动车质量一定时，速度越大，动能越大，行驶时危险性越大。所以要对机动车的最高行驶速度进行限制；
分析：
例2、兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：
【提出问题】汽车的动能大小跟什么因素有关
【猜想假设】由“十次车祸九次快”可猜想：汽车的动能可能跟______有关；由“安全驾驶莫超载”可猜想：汽车的动能可能跟______有关。
【进行实验】他们做了如图所示的三次实验：用金属球模拟汽车，让金属球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，碰到水平面上的物块，将物块撞出一段距离。
速度
质量
典型例题
典型例题
物块被撞击得越远，说明金属球到达水平面时的动能越____。
大
【分析论证】分析甲、丙两图的实验现象，可以初步得到的结论是：___________________________________________。
【实践应用】用甲、乙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车________(选填“超载 ”或“超速”)行驶时危险性大的现象。
质量相同时，汽车（物体）的速度越大，动能越大
超载
新知探究
知识点2 势能
1.重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫作重力势能。
楼上的物品具有重力势能，所以高空抛物很危险。
新知探究
知识点2 势能
重力势能的影响因素
物体的质量越大，位置越高，它的重力势能就越大。
视频
想想议议
新知探究
知识点2 势能
我国的乌东德水电站的拦河拱坝高270m。水电站满负荷发电时，一天的发电量就可以满足30万人1年的生活用电。我国葛洲坝水电站的拦河坝高70m。
有人说前者水的重力势能比后者的大，能够这样简单地得出结论吗 为什么
物体的重力势能不仅与物体所处位置高度有关，还与物体的质量有关。
新知探究
知识点2 势能
2.弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫作弹性势能。
新知探究
知识点2 势能
弹性势能的影响因素
射箭时弓的形变越大，箭射得越远
物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。
视频
3. 如图所示，农民赶着牛拉着铧犁在田里劳动，其以相同速度向前行进，则关于农民、铧犁和牛的动能，下列说法正确的是(　　)
A. 农民最大
B. 铧犁最大
C. 牛最大
D. 一样大
C
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4. 如图所示，是我国某地的等高线图，若把一物体分别放在A、B、C、D点，那么在哪一点时，此物体的重力势能最大(　　)
A. 在A点
B. 在B点
C. 在C点
D. 在D点
B
【点拨】
由等高线图标出的海拔可知，B点的海拔最高，同一物体质量一定，它的位置越高，重力势能越大，故在B点时，物体的重力势能最大。故选B。
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5. 射箭运动员用力将弓拉弯，此时的弓具有__________能；弓拉得越满，箭飞得越远，由此可以推断物体的__________________越大，它具有的弹性势能越大。
弹性势
弹性形变程度
【点方法】
物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能，弹性势能的大小与弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大。
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6. 如图所示是某学习小组研究“动能大小跟哪些因素有关”的实验操作。
(1)让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的________。
速度
(2)实验中通过比较_____________________________来判断小球具有动能的大小。
(3)对比图甲和图乙，该实验可得到结论：物体的速度一定时，________越大，动能越大。
(4)若水平面绝对光滑，本实验将________(填“能”或“不能”)完成。
(5)根据实验结论，请你给汽车司机写出一条交通警示语：__________________________________________________。
木块被撞击后移动的距离
质量
不能
禁止汽车超载
【点拨】(1)根据控制变量法，实验时要控制小球到达水平面时的速度相同，所以要让小球从同一高度由静止开始滚下。(2)小球具有动能的大小不易观察，实验时通过比较木块被撞击后移动的距离来反映小球具有动能的大小，采用了转换法。(3)由图可知，小球由静止滚下的高度相等，即小球到达水平面的速度相等，
图乙中小球的质量更大，木块被撞击后移动的距离更大，小球的动能更大，故可得出结论：物体的速度一定时，质量越大，动能越大。(4)若水平面绝对光滑，木块被撞击后将做匀速直线运动，无法比较木块被撞击后移动的距离，所以无法达到实验目的。(5)由实验可知，速度一定时，质量越大，动能越大，发生撞击时造成的伤害越大，所以交通警示语可以是：禁止汽车超载。
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7. 如图为羽毛球运动中常见的四种球路，线段表示羽毛球的运动轨迹，箭头表示运动的方向。杀球、挑球、高远球和放小球这四种球路中羽毛球重力势能变化和其他三种球路不同的是(　　)
A. 杀球
B. 挑球
C. 高远球
D. 放小球
A
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8. 科技兴农赋能乡村振兴，如图所示是一架无人机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药的情景，该过程中它的(　　)
A. 动能增大，重力势能减小
B. 动能减小，重力势能增大
C. 动能不变，重力势能不变
D. 动能减小，重力势能减小
D
【点拨】
无人机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药，质量减小，速度不变，所以动能减小；质量减小，高度不变，所以重力势能减小，故D符合题意，ABC不符合题意。
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9. 如图所示，轻质弹簧左端固定，它自由伸长时，右端恰好位于 O 点，将弹簧右端固定在物体上并压缩到A点由静止释放，物体沿水平面运动，经过 O 点，到达 B 点，然后往回运动到 C 点静止。
其中 AO>BO，则在上述运动过程中(　　)
A. 物体在A点时，弹簧弹性势能最大
B. 物体在 O 点时，弹簧对物体弹力的方向向右
C. 物体在 B 点时，弹簧产生的弹力最大
D. 物体在 C 点静止时，受到弹簧的弹力为零
A
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10. 如图甲，小荣用大小相同的水平拉力F分别拉着均匀实心物体M、N在不同的水平地面上做直线运动。此过程M、N的动能随时间变化的关系如图乙所示(M、N的动能随时间变化的关系图像重叠)。用mM和mN、fM和fN、vM和vN、ρM和ρN分别表示M、N的质量、摩擦力、运动速度和密度的大小，下列判断一定正确的是(　　)
A. mM＞mN B. vM＝vN
C. ρM＜ρN D. fM＝fN
D
【点拨】小荣用大小相同的水平拉力F分别拉着均匀实心物体M、N在不同的水平地面上做直线运动，由图乙可知，M、N的动能不变，由于物体运动过程中质量不变，说明物体运动过程中速度不变，故物体做匀速直线运动，都处于平衡状态，则摩擦力大小都等于水平拉力F，所以fM＝fN；
滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力有关，由于不知道不同的水平地面的粗糙程度，所以无法比较两物体的质量关系；由图乙可知，物体M和N的动能相同，但由于无法比较两物体的质量，也无法比较两物体的速度大小关系；同样由图甲可知物体的体积不同，物体的质量大小关系不确定，也无法比较物体密度的大小关系。故ABC错误，D正确。
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11. [2025西安期末] 健腹轮是一种健身器材，使用方法如图甲所示。
小点质量为65 kg，某次运动中她控制轮子向前滚动，使身体从状态1变化到状态2，该过程中其重心下降了0. 4 m，其重力做功为________J，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，钢圈的弹性势能______。从状态2恢复到状态1时，绕紧的钢圈会自动恢复到原来的状态，让身体自动回弹。图乙是两种弹性钢圈使用过程中弹性势能的变化情况，结合图中信息进行分析，质量较大的人更适合安装________型钢圈。(g取10 N/kg)
260
增大
A
【点拨】小点的重力G＝mg＝65 kg×10 N/kg＝650 N，身体从状态1变化到状态2的过程中重力所做的功W＝Gh＝650 N×0. 4 m＝260 J。弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，在身体从状态1变化到状态2的过程中，轮内的弹性钢圈因形变而绕紧，钢圈的弹性势能增大。由图乙中的弹性势能的变化情况可知，形变时A型钢圈弹性势能较大，具有更强的做功能力，所以在健腹轮中安装A型钢圈将使产品具有更强的自动回弹功能，故质量较大的人更适合安装A型钢圈。
返回
12. [2025南通一模] 某兴趣小组将一张硬卡片对折，在开口的一边剪两个小豁口，然后套上橡皮筋，做成了一个会跳的卡片，如图所示。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关，该兴趣小组提出了如下猜想：
①与卡片的质量有关；
②与橡皮筋的形变量大小有关；
③与橡皮筋的条数有关。
该兴趣小组选用几根相同的橡皮筋和几张大小相同、质量不同的卡片进行实验：
(1)小荣将图中的卡片反过来放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，________(填“迅速”或“缓慢”)松开手，观察到卡片弹跳起来，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片________，因此它具有弹性势能。
迅速
做功
(2)探究卡片跳起的高度与卡片的质量是否有关，应选择大小相同、豁口相同、质量________(填“相同”或“不同”)的卡片，分别套上相同的橡皮筋，每次把它放在桌面上用手压平的目的是控制________________相同；实验发现质量大的卡片弹起的高度较低，是因为质量大的卡片刚离开桌面时的________小。
不同
橡皮筋的形变量
速度
(3)小荣继续探究发现其他因素相同时，橡皮筋的形变量越大，卡片跳起的高度越高，则下面四种不同豁口的卡片中，跳起高度最高的是________。
B
【点拨】
(1)小荣将图中的卡片反过来放在桌面上用手向下压，使橡皮筋伸长，橡皮筋发生弹性形变，对卡片产生力的作用，迅速松开手，在橡皮筋产生的弹力的作用下，卡片弹跳起来，这个现象说明：发生弹性形变的橡皮筋能对卡片做功，因此它具有弹性势能。
(2)要探究卡片跳起的高度与卡片的质量是否有关，应选择大小相同、豁口相同、质量不同的卡片。每次把它放在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同，具有的弹性势能相同。实验发现质量大的卡片弹起的高度较低，是因为卡片动能相同时，卡片质量越大，刚离开桌面时的速度越小。
(3)图B中两侧的豁口间的距离最远，橡皮筋的形变量最大，弹性势能最大，所以卡片跳起的高度最高。故选B。
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动能
和势能
动能
课堂小结
物体质量和速度
势能
物体质量和位置的高度
重力势能
弹性势能
弹性形变的大小