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1.能通过实例，从做功的角度了解能量的概念.
2.知道动能和势能.
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现象.
1.能量
（1）现象探究：能做功的物体具有能量
现象 海啸将建筑物、 汽车等一扫而空 弹出去的 玻璃球能 把静止的 球撞得很 远 从高处落下的西瓜皮
砸坏车玻璃
图示 __________________________ _____________________ ___________________________
分析 流动的海水能对其他物体做功 弹出去的玻璃球能对其他球 做功 处于高处的西瓜皮能对车玻璃做功
归纳 流动的海水、弹出去的玻璃球、高处的西瓜等物 体具有能量 （2）能量的概念和单位
能量是一个状态量，而功是一个过程量.功是某种
能量转移或转化为其他形式能量的多少的度量.
典例1 （原创）下列关于功和能的说法，正确的是
( )
B
A.激流能将石头冲走，说明石头具有能量
B.物体具有做功的本领，就说它具有能
C.功就是能，因为它们的单位相同
D.物体做的功越多，具有的能量越大
[解析] 激流能将石头冲走，说明激流具有能量.
功和能是两个不同的物理量，单位相同，但物理意义不
同. 物体能够做的功越多（不是做的功越多），具有
的能量越大.
2.动能
（1）现象探究：运动的物体是否具有能量
现象 风吹着帆船航行 河水把沙石冲走 子弹射穿鸡蛋
图示 ___________________________ ___________________________ ____________________________
分析 流动的空气对 帆做功 流动的水对沙 石做功 飞行的子弹对鸡蛋做功
归纳 风、流动的河水和飞行的子弹都具有能量，且都 是由于运动而具有能量 （2）动能：物体由于运动而具有的能量（不能说“运动
的物体具有的能量”，因为运动的物体除了有动能，还有
其他形式的能量）叫作动能.
一切运动的物体都具有动能,例如,空中飞行的小鸟、行驶
的汽车、流动的水等.
（3）实验探究：物体的动能大小与哪些因素有关
提出 问题 一切运动的物体都能做功，都具有动能，但不同
的运动物体做功的能力存在差异,说明动能是有大
小的,那么物体具有动能的大小与哪些因素有关呢
猜想 猜想1:因为动能是物体由于运动而具有的能量,所
以动能的大小可能与物体的运动速度有关.
猜想2:人们被汽车撞伤比被相同速度的自行车撞伤
更严重，所以动能的大小可能与物体的质量有关
实验 设计 （1）控制变量法：通过换用不同质量的钢球来改
变质量,让同一钢球从不同高度处由静止滚下改变
速度.
（2）转换法：钢球动能的大小由木块被推的远近
来反映,木块被推得越远,说明钢球对木块做的功越
多，钢球的动能越大
进行 实验 （1）让同一个钢球从斜面的不同高度处由静止开
始滚下（控制质量相同，速度不同），推动水平
面上的同一木块移动，比较两次木块被推距离的
远近，如图甲、乙所示.
_________________________________________________________________________________
进行 实验 （2）换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一
高度处由静止开始滚下，（控制速度相同，质量
不同）推动水平面上的同一木块移动，比较两次
木块被推距离的远近，如图丙、丁所示
分析 论证 （1）同一钢球从不同高度处滚下，钢球碰撞木块
时的速度不同.高度越高，钢球滚下时速度越大，
木块被推得越远，说明物体的动能与物体的速度
有关.
（2）不同钢球从同一高度处滚下，钢球碰撞木块
时的速度相同.质量大的钢球将木块推得远，说明
物体的动能与物体的质量有关
实验 结论 物体的动能与物体的质量和运动速度有关.质量相
同的物体，运动速度越大，动能越大；运动速度
相同的物体，质量越大，动能越大
（4）理解动能大小时应注意的问题
一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体的质量
和运动的速度决定，在讨论质量和速度对动能大小的影
响时，必须同时分析两个因素.例如,一颗子弹的速度大于
火车的速度，但子弹的动能不一定比火车的动能大，因
为子弹的质量比火车的质量小得多；也不能因为火车的
质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能一定比子
弹的动能大，因为火车的速度可能为零.
典例2 [ 哈尔滨期末 ] 如图所示，下列关于“探究物
体动能大小影响因素”的实验说法错误的是( )
A.该探究实验用到了控制变量法和转换法
B.木块 滑动的过程中，受到的重力做了功
C.由甲、丙两图可知,小球的动能大小与小球的质量大小
有关
D.此实验中小球动能的大小是通过木块移动的距离来反
映的
[解析] 木块 滑动的过程中，所受的重力方向竖直向下，
但运动方向水平向前，重力未做功，B错误.
√
1.重力势能
（1）现象探究：位于高处的物体具有能量
现象 重锤下落撞击桩 体，将桩体打入 地层 瀑布从万丈高空 倾泻而下，将巨 大石块冲走 人从滑梯高处沿
滑道而下，激起
水花四溅
图示 ______________________________ ______________________________ ______________________________
分析 重锤对桩体做了 功 流水对石块做了 功 人对水做了功
归纳 处于高处的重锤、瀑布、滑梯上的人都具有能量 （2）重力势能：受到重力的物体被举高而具有的能量叫
作重力势能.
（3）实验探究：物体的重力势能大小与哪些因素有关
提出 问题 怎样才能快速地将桩体打入地层呢
猜想 （1）生活中，手机从几厘米的高度跌落，一般不
会损坏，但从几米的高度跌落，一般会造成较严
重的损坏，由此猜想，重力势能的大小可能跟高
度有关；
猜想 （2）下冰雹时，重雹比轻雹造成的危害大得多，
由此可猜想，重力势能的大小可能与物体的质量
有关
实验 设计 将小方桌放置在沙箱中铺平的沙面上，让物体从
某一高度处自由下落撞击小方桌，小方桌下陷得
越深，说明下落的物体具有的重力势能越大.
（转换法）改变同一物体的下落高度，或从同一
高度释放不同质量的物体，比较小方桌陷入细沙
的深度
进行 实验 （1）让同一铁块从不同的高度处（ 控制质量相
同，高度不同）自由下落撞击小方桌，如图甲所
示.
________________________________________________________________________________
进行 实验 （2）让不同质量的铁块从同一高度处
（控制高度相同，质量不同）自由下落撞击小方
桌，如图乙所示
实验 现象 （1）同一铁块下落时的高度越高，小方桌下陷得
越深.
（2）从同一高度处下落后，质量较大的铁块使小
方桌下陷得较深
实验 结论 （1）质量一定时，物体的位置越高,具有的重力
势能越大;
（2）位置一定时,物体的质量越大，具有的重力
势能越大
典例3 某实验小组用“模拟打桩”来探究
影响重力势能大小的因素，已知物体质
量的关系为 ，使用的器
材有沙子、木桩等.实验时，让重物从
木桩正上方的某一高度处自由下落将木桩打入沙中，三
次实验木桩进入沙中的深度如图所示.
（1）本实验被研究的物体是______（选填“重物”或“木
桩”）.
重物
[解析] 比较的是重物在不同因素下的重力势能的大小，
故被研究的物体是重物.
（2）选择和 两图实验进行分析，可以探究物体重力势
能大小与______的关系.
质量
[解析] 分析和 两图实验可知，重物所处的高度相同，
质量不同，可以探究物体重力势能大小与质量的关系.
（3）为了探究重力势能大小与高度的关系，应让质量相
同的重物，从__________（选填“相同高度”或“不同高度”）
由静止自由落下.结论：当质量一定时，物体所处的高度
越大，重力势能越____.
不同高度
大
[解析] 要探究重力势能大小与高度的关系，需控制重物的
质量相同，从不同高度由静止自由落下.分析图a和图b可得：
当质量一定时，物体所处的高度越大，重力势能越大.
2.弹性势能
（1）现象探究：发生弹性形变的物体具有能量
现 象 拉开的弓把箭射 出去 弯曲的撑竿能把运 动员带到空中 拧紧的钟表发
条能够推动指
针转动
图 示 _________________________________ ___________________________________ ___________________________
分 析 被拉开的弓发生 了弹性形变，能 够对箭做功，把 箭射出去 弯曲的撑竿发生了 弹性形变，能够对 运动员做功，把运 动员带到空中 拧紧的钟表发
条发生了弹性
形变，能够对
指针做功，推
动指针转动
归 纳 弓、撑竿、钟表发条等发生弹性形变的物体产生的 弹力可以做功，具有能量 （2）弹性势能
特别提醒
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.
典例4 如图是玩弹弓的情景.经验表明，
橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越
远，这说明橡皮筋的弹性势能与______
_________________有关.
橡皮筋的弹性形变程度
[解析] 对同一物体而言，物体的弹性势能的大小与物体
的弹性形变程度有关.橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射
得越远，说明弹性势能与橡皮筋的弹性形变程度有关.
3.势能：重力势能和弹性势能统称为势能.
辨析比较
动能 势能 重力势能 弹性势能
产生原因 运动 位于高处 发生弹性形变
影响因素 质量和速度 质量和所处 高度 弹性形变程度和
材料
相同点 都是能量的一种具体表现形式；单位都是焦 耳 教材深挖
重力势能的相对性
物体所在位置，总是相对于一定的参考位置而言的，即
物体所处的高度具有相对性，则物体的重力势能大小也
具有相对性.例如，放在书桌上的课本，相对于地面有一
定的高度，具有一定的重力势能，而相对于桌面其高度
为0，重力势能为0.

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