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动能和势能
第3节
第十一章 功和机械能
物理人教版新课标八年级下册 —————————————————————
1.能够从功的角度描述能量，知道能量和做功的关系；
2.初步理解动能和势能的概念；
3.通过观察认识动能势能的存在，并能运用其解释相关的现象；
4.通过实验探究了解动能的大小、势能的大小和哪些因素有关；
5.通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。
学习目标
难点
重点
新课引入
什么样的物体具有能量？
滚动的保龄球
被举高的重锤
被拉弯的弓
能够对外做功的物体具有能量，能量单位（J）
一切运动的物体都具有动能。
一、动能
知识构建
奔跑的猎豹
穿透苹果的子弹
飞驰的汽车
动能：物体由于运动而具有的能。
运动的物体可以对外做功，所以运动的物体具有能量。
物体动能大小可能跟速度有关
物体动能大小可能跟质量有关
实验·观察
通过观察B被撞出的距离，比较小球A具有动能的大小。
转换法
二、探究物体动能与那些因素有关
实验探究
猜想与假设：
实验观察：
z
z
物体的动能和哪些因素有关？
二、探究物体动能与那些因素有关
探究动能大小与速度的关系
同一小球从不同高度由静止开始下滑。
z
控制变量法
z
z
操作中应用了什么实验方法？
z
z
控制变量法
二、探究物体动能与那些因素有关
探究动能大小与速度的关系
实验现象：钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越快，物体B被撞得越远。
质量相同时，钢球的速度越大，动能越大。
探究动能大小与质量的关系
二、探究物体动能与那些因素有关
质量不同小球从同一高度由静止开始下滑。
控制变量法
探究动能大小与质量的关系
二、探究物体动能与那些因素有关
z
实验现象：钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到底部时越快，物体B被撞得越远。
运动速度相同时，钢球质量越大，动能越大
二、探究物体动能与那些因素有关
质量相同，高度不同
高度相同，质量不同
物体动能的大小跟速度、质量有关，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。
三、重力势能
知识构建
物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大
被举高的物体可以对外做功，所以被举高的物体具有能量。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量
弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能量。
发生形变的撑杆
四、弹性势能
发生形变的球拍
拉弯的箭弓
弹性形变程度越大，弹性势能越大；
弹性势能大小还与物体材质有关。
演亦文化
发生弹性形变的物体在恢复形变时可以对外做功，所以发生形变的物体具有能量。
演亦文化
知识构建
下列物体具有动能还是势能？
上升的人具有动能和重力势能
拉伸的弹力带具有弹性势能
飞翔的鸟具有动能和重力势能
奔跑的骏马具有动能
知识迁移
1. 2022年12月4日,神舟十四号返回舱安全着陆,当返回舱距离地面10km左右时,先打开降落伞,使返回舱从200m/s 减速到10m/s。为了最大限度保障航天员的安全,在返回舱快接近地面1~2m时,舱体反推发动机再启动,使返回舱着陆更安全,如图所示。在返回舱打开降落企直至着陆的过程中（ ）
A.返回舱的重力势能先减小后增加
B.返回舱的重力势能先增加后减小
C.返回舱的动能先减小后增加
D.返回舱的动能一直减小
D
解：返回舱减速着陆的过程中,质量不变,速度减小,高度减小,因此动能减小,重力势能也减小。
故选:D。有关；
知识迁移
2.2024年10月11日,我国成功回收首颗可重复使用返回式技术试验卫星--实践十九号卫星。如图所示，是卫星发射升空时情景（ ）
A.当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能不变
B.当卫星发射时，卫星的动能不变，重力势能增大
C.当卫星回收着陆时，卫星的动能减小，重力势能不变
D.当卫星回收着陆时，卫星的动能减小,重力势能减小
D
解:AB、当卫星发射时,质量不变,高度变大,重力势能增大,速度变大,动能变大,故AB错误;
CD、当卫星回收着陆时,质量不变,高度变低,重力势能减小,速度变小,动能减小,故C错误、D正确。故选:D。
知识拓展
解析：同一辆汽车质量不变，速度越大，具有的动能越大；而当载货汽车和小汽车速度相同时，由于载货汽车的质量大，它具有的动能就越大，刹车阻力相同时，它滑行的距离长，容易与前面的车相撞，相撞时冲击力也更大。所以要限制机动车的速度，对载货汽车设定更小的最高行驶速度。
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？
知识小结
重力势能
动能
弹性势能
动能：物体由于运动具有的能。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。
弹性形变越大，弹性势能越大。
弹性势能还与物体的材质有关。
重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
物体的质量一定时，位置越高，它具有的重力势能就越大。
物体的位置高度一定时，质量越大，它具有的重力势能就越大。
动能和势能
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。

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