资源简介

(共43张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：10.3 动能和势能
副标题：探究机械能的两种基本形式
学科：物理
适用年级：八年级
教材版本：人教版
幻灯片 2：学习目标
知道能量的概念，能说出能量与做功的关系。
理解动能的定义，明确影响动能大小的因素（质量和速度）。
理解势能的分类（重力势能和弹性势能），掌握影响重力势能和弹性势能大小的因素。
能结合生活实例分析物体具有的动能或势能，解释相关现象。
幻灯片 3：引入 - 生活中的能量现象
展示图片：行驶的汽车能撞击障碍物、下落的苹果能砸坏地面、拉开的弓能射出箭、被举高的杠铃能对地面做功。
提问：这些物体都能对其他物体做功，它们具有什么共同的特性？物理学中用 “能量” 来描述物体具有的做功能力，本节课我们将学习两种常见的能量形式 —— 动能和势能。
幻灯片 4：能量的概念
定义：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能，用符号 “\(E\)” 表示。
单位：能量的单位与功的单位相同，都是焦耳（\(J\)）。
与做功的关系：物体具有的能量越大，能够做的功就越多；物体对外做的功越多，消耗的能量就越多。例如，高速行驶的汽车比慢速行驶的汽车具有更多能量，能做更多的功。
注意：具有能量的物体不一定正在做功，但一定具有做功的能力。
幻灯片 5：动能
定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
常见实例：行驶的汽车、飞行的小鸟、流动的河水、运动的子弹等都具有动能。
实验探究：影响动能大小的因素
猜想：动能大小可能与物体的质量和速度有关。
器材：斜面、小球（质量不同）、木块、刻度尺。
方法：控制变量法。
步骤 1（探究与速度的关系）：让同一小球从斜面不同高度滚下，撞击水平面上的木块，观察木块被推动的距离。
现象：小球高度越高（到达水平面速度越大），木块被推得越远。
结论：质量相同时，物体速度越大，动能越大。
步骤 2（探究与质量的关系）：让质量不同的小球从斜面同一高度滚下（到达水平面速度相同），撞击木块，观察木块被推动的距离。
现象：小球质量越大，木块被推得越远。
结论：速度相同时，物体质量越大，动能越大。
总结：动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。
幻灯片 6：重力势能
定义：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。
常见实例：被举高的杠铃、屋顶的瓦片、空中的飞机、高山上的石头等都具有重力势能。
实验探究：影响重力势能大小的因素
猜想：重力势能大小可能与物体的质量和高度有关。
器材：钩码（质量不同）、沙盘、刻度尺。
方法：控制变量法。
步骤 1（探究与高度的关系）：让同一钩码从不同高度自由下落，观察钩码在沙盘中陷入的深度。
现象：钩码高度越高，陷入沙盘中越深。
结论：质量相同时，物体高度越高，重力势能越大。
步骤 2（探究与质量的关系）：让质量不同的钩码从同一高度自由下落，观察陷入深度。
现象：钩码质量越大，陷入沙盘中越深。
结论：高度相同时，物体质量越大，重力势能越大。
总结：重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
幻灯片 7：弹性势能
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫做弹性势能。
常见实例：被拉长的橡皮筋、被压缩的弹簧、被拉开的弓、形变的跳板等都具有弹性势能。
实验探究：影响弹性势能大小的因素
猜想：弹性势能大小可能与物体弹性形变的程度有关。
器材：弹簧、小球、刻度尺。
步骤：将弹簧压缩不同程度，释放后推动小球，观察小球被弹出的距离。
现象：弹簧压缩程度越大（形变越大），小球被弹出得越远。
结论：物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大。
补充说明：弹性势能的大小还与物体的材料和弹性形变的类型有关，对于同一物体，弹性形变程度是主要影响因素。
幻灯片 8：动能和势能的对比
能量形式
定义
影响因素
常见实例
动能
物体由于运动而具有的能
质量、速度（质量越大、速度越大，动能越大）
行驶的汽车、飞行的小鸟
重力势能
物体由于被举高而具有的能
质量、高度（质量越大、高度越高，重力势能越大）
被举高的杠铃、空中的飞机
弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能
弹性形变程度（形变越大，弹性势能越大）
压缩的弹簧、拉开的弓
幻灯片 9：生活中的动能和势能实例分析
实例 1：水电站
高处的水具有重力势能，下落时重力势能转化为动能，推动水轮机转动做功，将动能转化为电能。
实例 2：撑杆跳高
运动员助跑时具有动能；撑杆弯曲时动能转化为弹性势能；撑杆恢复形变时弹性势能转化为重力势能，使运动员升高。
实例 3：拍球运动
球下落时，重力势能转化为动能；撞击地面时动能转化为弹性势能；球反弹时弹性势能转化为动能和重力势能。
展示图片：水电站、撑杆跳高、拍球运动的示意图，标注能量形式及转化。
幻灯片 10：课堂小练习 1 - 能量形式判断
题目：下列物体中，只具有动能的是（ ），只具有重力势能的是（ ），只具有弹性势能的是（ ）
A. 停在山顶的汽车 B. 被拉开的弹弓 C. 流动的河水 D. 空中飞行的小鸟
答案：只具有动能的是 C；只具有重力势能的是 A；只具有弹性势能的是 B。
解析：A 静止在高处，只有重力势能；B 发生弹性形变，只有弹性势能；C 运动，只有动能；D 既有速度又有高度，同时具有动能和重力势能。
幻灯片 11：课堂小练习 2 - 影响因素分析
题目：质量较大的喜鹊与质量较小的燕子在空中飞行，如果它们的速度相同，则______的动能较大；如果它们的动能相同，则______的速度较大。
答案：喜鹊；燕子
解析：速度相同时，质量越大动能越大，喜鹊质量大，动能大；动能相同时，质量越小速度越大，燕子质量小，速度大。
幻灯片 12：课堂小练习 3 - 现象解释
题目：为什么建筑工地上的塔吊吊起重物时，重物的高度不能过高且不能超载？
答案：重物的重力势能与质量和高度有关，超载时质量增大，高度过高时高度增大，都会使重力势能过大。若重物坠落，重力势能转化为动能也会很大，容易造成危险。
幻灯片 13：安全与能量的关系
动能的危害：高速行驶的汽车动能大，刹车距离长，容易发生交通事故，因此需要限速；重型卡车质量大，即使速度不快，动能也较大，需限制载重。
重力势能的危害：高空抛物时，物体高度高，下落过程中重力势能转化为动能，可能砸伤行人，因此要禁止高空抛物；建筑工地上的脚手架、材料堆放过高，重力势能大，存在安全隐患。
弹性势能的应用与防护：蹦床利用弹性势能提供娱乐，但需确保弹性材料性能良好；弹簧门、减震装置利用弹性势能缓冲，减小冲击力。
幻灯片 14：课堂总结
能量概念：物体能够对外做功，就具有能量，单位是焦耳（J）。
动能：物体由于运动而具有的能，大小与质量和速度有关（质量越大、速度越大，动能越大）。
重力势能：物体由于被举高而具有的能，大小与质量和高度有关（质量越大、高度越高，重力势能越大）。
弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能，大小与弹性形变程度有关（形变越大，弹性势能越大）。
核心思路：判断物体具有的能量形式时，需分析物体是否运动、是否被举高、是否发生弹性形变；比较能量大小时，需结合影响因素综合判断。
幻灯片 15：课后作业布置
完成课本上关于动能和势能的练习题。
列举生活中 5 个具有动能的物体、3 个具有重力势能的物体和 3 个具有弹性势能的物体。
设计一个小实验，验证 “物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大”（写出实验器材、步骤和现象）。
思考：为什么从高处落下的冰雹会砸伤人，而小雨滴不会？结合动能和重力势能的知识分析原因。
2024沪科版物理八年级全册
10.3动能和势能
第十章 功与机械能
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
通过探究实验知道影响动能、重力势能大小的因素。（重点）
02
知道能量、动能、重力势能、弹性势能的概念。（重点）
01
学习目标
高挂在枝头的苹果
疾驰的汽车
拉伸变形的皮筋
观察与思考
拉开的弓
流动的水
高举的重锤
这些物体具有怎样的共同点？
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。
“能做功”
可能“正在做功”
可能“并未做功”
能量是表示物体做功本领大小的物理量。
能的单位:　焦（J）
能量
奔跑的动物
运动的子弹
飞驰的赛车
宇宙中的星体
动能
生活中还有哪些事例说明物体具有动能？
物体由于运动而具有的能量叫做动能
滚滚而来的洪水能冲倒房屋
球场上奔跑的运动员撞倒人
飞翔的小鸟能撞毁飞机
风吹动风车转动
静止的物体不具有动能。
动能
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。
单位：焦耳（J）
物体做功的过程就是能量转化或转移的过程。
1. 有能不一定做功；做功一定有能。
物体具有的能量越大，做的功不一定越多
功与能的关系
2. 一个物体能够做的功越多，它具有的的能越大。
指物体能够对外做功的本领
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. 做功多的物体能量大，做功少的物体能量小
C. 能够对外做功的物体具有能量，但不一定在做功
D. 能量大的物体所做的功一定多
C
练习
知识点2 动能
物体由于运动而具有的能量叫做动能。
物体动能的大小与哪些因素有关？
影响动能大小的因素
转换法、控制变量法
动能大小可能与速度有关
实验方法
动能大小可能与质量有关
猜想与假设
钢球运动到底端时的速度越_____(大、小)，木块被推得越远，钢球对木块做的功越_____(多、少)，说明钢球具有的动能越 _____ (大、小) 。
大
多
大
钢球的质量越大，木块被推得越远，钢球对木块做的功越_____
(多、少)，说明钢球具有的动能越 _____ (大、小) 。
多
大
结 论
物体的动能大小与物体的质量和速度有关。
质量相同时，速度越大的物体具有的动能越大。
速度相同时，质量越大的物体具有的动能越大。
车的质量越大、速度越大，具有的动能就越大，发生交通事故时的破坏性就越强。交通法规对机动车限速和限载，实质上是为了避免机动车的动能过大。
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？为什么严禁车辆超载上路？
想一想，为什么会有这样的标语？
知识点3 势能
物体由于处于一定的高度所具有的能叫做重力势能。
1. 重力势能
重力势能的大小与哪些因素有关？
影响重力势能大小的因素
重力势能大小可能与所在位置的高度有关
猜想与假设
重力势能大小可能与物体的质量有关
转换法、控制变量法
实验方法
高度越高，小方桌下陷的
深度越____(深、浅)，说明物体所在位置越高，能对外做的功越_____(多、少)，具有的重力势能越 _____ (大、小) 。
深
多
大
重物的质量越大，小方桌下陷的深度越深，说明物体的质量越大，能对外做的功____(多、少)，具有的重力势能越 _____ (大、小) 。
多
大
结 论
由于物体所在位置，总是相对于一定的参考位置而言的，所以，重力势能的大小也是相对于一定的参考位置而言的。
物体的重力势能与物体的质量和它所在位置的高度有关。
质量相同时，越高的物体具有的重力势能越大。
高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大。
2. 弹性势能
物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大，具有的弹性势能就越大。
势能
重力势能
弹性势能
动能和势能的比较
产生原因 影响因素 相同特点
动能
势能 重力势能 弹性势能 运动
质量、速度
处于高处
质量、高度
发生弹性形变
弹性形变程度、材料
具有能的物体都可以做功，动能和势能的单位都是焦耳(J)
功和能的概念
1.下列关于功和能的说法正确的是( )
C
A.具有能量的物体一定正在做功
B.物体具有的能量越大，它做的功就越多
C.物体能够做的功越多，它具有的能就越大
D.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
动能
2. 在2024年巴黎奥运会中，中国运动员获得100米
自由泳金牌并打破世界纪录，运动员在比赛中，______
(填“划水力度”或“速度”)越大，其动能越大。
速度
3.夏天，若某辆洒水车向路面洒水降温时做匀速直线运动，
则该洒水车的动能将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
减小
4.[2024·芜湖三模改编] 如图所示，
在探究物体动能的大小与哪些因
素有关时，让同一小车分别从同
一斜面的不同高度由静止释放，
撞击水平面上同一木块。
(1)本实验探究的是______(填“木块”“小车”或“斜面”)的动能
与______的关系，实验中是通过观察____________________
来比较动能大小的。
小车
速度
木块滑行距离的远近
(2)第一次实验的情景如图甲所示，
在进行第二次实验前，应先将撞出
的木块________________。
恢复到原来位置
(3)若操作正确，第二次实验木块最
质量
大
终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：在______相同的
情况下，小车的速度越____，动能越大。
(4)若探究“物体动能跟质量的关
系”时，应让______不同的两个
小车从同一斜面的______高度滚
下，让两个小车到达水平面时，
具有相同的______。
质量
相同
速度
(5)本实验没有涉及的实验方法是____。
①控制变量法 ②转换法 ③等效替代法
③
势能
5.水果店里相同高度的铁架上悬挂着苹果、桃子、小芒果、
大椰子(都只有一个)，则重力势能最大的是( )
D
A.苹果 B.桃子 C.小芒果 D.大椰子
6.射箭比赛中，选手拉弦时，拉弯的弓具有________能，当
弓形变增大时，这种能 ______(填“变大”“变小”或“不变”)。
弹性势
变大
7.[2024·天津二模] 小点在做“探究重力势能的大小与哪些因
素有关”的实验，把小桌放在平整的沙面上，让重物从高处
落下，撞击桌面的中心部位，桌腿陷入沙子。如图为实验过
程中的有关情景。(虚线表示桌腿陷入沙中的深度)
(1)实验探究的是 ______(填“重物”或“小桌”)的重力势能。实验
中通过比较____________________来判断物体重力势能的大小。
重物
桌腿陷入沙子的深度
(2)观察甲、乙两组实验可知：当物体__________时，物体所
处高度越大，重力势能越____。
质量相同
大
(3)通过比较________两图，可得出物体的重力势能与质量的
关系。
乙、丙
2星题 情境应用
(第8题)
8.某年冰雹突袭某市南部地区，鸽子蛋大小
的冰雹(如图所示)因其______比通常冰雹要
大，因而落下后的______也大，打在露天停
放的汽车玻璃上，致使玻璃被砸破。
质量
动能
(第9题)
9.[2024·安庆期末改编] 如图所示，这是
运20加油机给歼10战斗机加油的情景。
(1)运20加油机在加速升空时，里面的飞
行员的动能______，重力势能______。
增大
增大
(2)在加油过程中，加油机和战斗机的飞行高度和速度大小均
不变，则战斗机的动能______，重力势能______。
增大
增大
10. [2024·合肥一模] 如图a所示，
让同一小球从不同高度的、 两点由静止
滚下，比较它们在平面上运动速度的大小；
如图b所示，让同一小球分别从处和 处滚
下，看看哪种情况下小球将纸盒推得更远。关于该实验，下
列说法错误的是( )
A.本实验是研究动能大小与高度的关系
B.实验的研究问题是小球的动能大小与哪些因素有关
C.根据实验结论可以说明开车时超速的危害
D.纸盒被撞击后运动的过程中，滑行的距离不同，但所受摩擦力大小相同
A
11.[2024·合肥一模] 如图所示，弹性轻绳的上端
固定在 点，拉长后将下端固定在体验者的身上，
并与固定在地面上的扣环相连。打开扣环，人从
点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，能
上升到最高位置点，在 点时速度最大。对此
过程，下列描述正确的是( )
A
A.弹性绳的弹性势能在 点时最大
B.人在 点时动能最大
C.人从点到 点的过程中动能增加，重力势能减少
D.人从点到 点的过程中，重力势能增加，动能一直减少
12.[2024·淮南期末] 在女子3米跳板跳
水比赛中，如图所示，当运动员从起
跳到进入水面前，运动员的动能
与运动时间 的关系图像是( )
C
A. B. C. D.
当运动员从起跳到进入水面前，
运动员先上升，速度逐渐减小，动能
逐渐减小，最高点时，水平方向上仍
有速度，动能不为0，然后运动员下
落，速度逐渐增大，动能逐渐增大，
故 不符合题意，C符合题意。故选C。
3星题 思维提升
13. 如图所示是我国某地
的等高线图，若把同一物体分别放在
、、、 时，那么在哪一点时，
此物体的重力势能最大( )
B
A.在点 B.在点 C.在点 D.在 点
动能和
势能
势能
能量
动能
物体由于运动而具有的能
物体能够对外做功，表示这个物体具有能量
影响因素：质量、速度
重力势能
弹性势能
物体由于受重力并处在一定高度而具有的能
影响因素：质量、高度
物体由于弹性形变而具有的能
影响因素：材料、形变程度等
谢谢观看！

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