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第11章 第3节
动能和势能
人教版 · 物理 · 八年级（下）
.知道什么是动能及影响动能大小的因素．
.知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因 素．
.能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能．
.能用影响动能、势能大小的因素解释简单的现象．
学 习 目 标
苹果
疾驰的汽车
拉伸变形的皮筋
流动的水
同学们，思考这些图片
内容有什么相同点
湍急的流水能推动水车，水对水车做了功。
能量
飞行的子弹能穿透苹果，对苹果做功，具有能量。
单位焦耳（J）
能量是表示物体做功本领的物理量。
视频中的橡皮筋、流动的水、飞行的子弹、高举的锤子都具有能量。
一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量，简称能。物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
流水能够冲走竹筏，说明流水能够做功，具有能量
运动的子弹击穿靶心，子弹能够做功，表示子弹具有能量。
动能
流水和子弹都是运动的，都具有能量。
定义：
物体由于运动而具有的能，叫做动能。
注：
一切运动的物体都具有动能。
（1）动能的大小与速度的关系：
影响动能大小的相关因素
　　在质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
观察并思考：
实验中是如何比较动能大小的？
实验中是如何改变速度的？
结论：
实验中是如何保持质量不变的？
（2）动能的大小与质量的关系：
　　在速度一定时，物体的质量越大，它具有的动能就越大。
观察并思考：
实验中是如何比较动能大小的？
实验中是如何改变质量的？
结论：
实验中是如何控制速度不变的？
某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100km/h；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80km/h。
请你用物理知识解释：
（1）为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？
（2）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？
想想议议
动能大小的决定因素是物体的质量和运动的速度，质量越大，速度越大，物体的动能就越大。当车辆的质量相等时，车辆的速度越大，动能越大，越不容易刹住车，所以要对车辆的速度加以限制，以免发生交通事故。当车辆的速度相等时，质量越大，动能也越大，所以大型客车、载货汽车的限制速度比小型客车的小。
关注思想方法小红猜想动能的大小可能与物体的质量和运动速度有关,于是她设计了如图甲、乙所示的实验来探究动能的大小与哪些因素有关.

实验步骤如下:
第一步,让质量相同的两个钢球沿同一光滑斜面分别从A处和B处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示;
第二步,分别让不同质量的两个钢球沿同一光滑斜面从B处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(1)物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法等.本实验中运用了两种研究方法:一是　 　　　　法;二是转换法,就是用　　　　　　　　来表示钢球动能的大小.
(2)选用图甲探究的是动能与　　　　的关系,实验中控制两球　　　　相等,得出的结论是　 　 .
(3)选用图乙探究的是动能与　　　　的关系,让不同质量的两钢球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时具有相同的　　　　,得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　.
典型例题
【答案】　(1)控制变量　木块移动的距离　(2)速度　质量　物体的质量一定时,速度越大,动能越大　(3)质量　速度　物体的速度一定时,质量越大,动能越大
答案
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。
重力势能
定义：
物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。
影响重力势能大小的因素
实验表明：
（1）物体重力势能与质量和被举高的高度有关。
（2）物体被举高度一定，质量越大，重力势能越大；
（3）物体质量一定，被举得越高，重力势能越大。
知道这些安全警示牌表示什么含义？
当心吊物　　　　 当心落物　　 必须戴安全帽
由此可见高空坠物非常危险，为什么会危险呢？
处于高空的物体具有很大的能量
想一想 议一议
被拉长的橡皮筋和拉弯的弓分别可以把石子和箭射出去，橡皮筋和弓能够对外功，说明他们具有能量。
想一想:它们具有的能量是怎样产生的呢？
弹弓上被拉长的橡皮筋存储了能量，能把“子弹”射出，且橡皮筋的形变越大，“子弹”被射出的距离就越远。被拉长的橡皮筋具有的能量叫做什么呢？
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
弹性势能
拉弯的弓能将箭射出，具有弹性势能。
发生形变的网球拍具有弹性势能。
一个物体是否具有弹性势能，关键看该物体是否发生了弹性形变。若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能；若物体虽然发生了形变，但不是弹性形变，则此物体就不具有弹性势能。
例如：压弯了的铁丝不是弹性形变，不具有弹性势能。
特别提醒！
物体弹性势能的大小与物体的弹性形变程度和物体本身的材料等因素有关。对于同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。
重力势能和弹性势能是常见的两种势能，单位都是焦耳，简称焦，用符号J表示。
势能
概念 特点 决定大小的因素
重力势能 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能 一切受到重力且位于高处的物体都具有重力势能 质量、高度
弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能 一切发生弹性形变的物体均具有弹性势能 弹性形变程度、材料等因素
课堂总结
动能和势能
动能
定义
影响因素：质量、运动速度
重力势能
弹性势能
势能
能量
物体能够对外做功，我们
就说这个物体具有能量
定义
影响因素：质量、高度
定义
影响因素：弹性形变程度
1. 在空中盘旋的老鹰和刚出枪口的子弹，关于它们所具有的动能大小的说法正确的是（ ）
A.老鹰的动能一定大于子弹的动能
B.子弹的动能一定大于老鹰的动能
C.老鹰的动能不可能等于子弹的动能
D.子弹的动能可能会大于老鹰的动能
当堂训练
2.篮球场上，运动员练习投篮，篮球划过一条漂亮的弧线落入篮筐，球的轨迹如图中虚线所示，从篮球出手到落入篮筐的过程中，篮球的重力势能（ ）
A.一直增大
B.一直减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
3．在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，正在向最低点运动，对此过程，下列说法正确的是（　　）
A．小明的重力势能保持不变
B．小明的动能保持不变
C．小明的机械能不变
D．小明的机械能增加
4.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．动能变小，重力势能变小
C．动能不变，重力势能不变
D．动能变小，重力势能变大
D
巩固新知
5.一辆小汽车匀速上斜坡，则（ ）
小汽车的动能增大，重力势能增大
小汽车的动能不变，重力势能不变
小汽车的动能减小，重力势能减小
D. 小汽车的动能不变，重力势能增大
D
巩固新知

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