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(共23张PPT)
11.3 动能和势能
人教版八年级上册 第十一章 功和机械能
01
通过分析实例,从做功的角度描述能量,知道能量的单位;
通过实例分类和分析,初步认识动能、势能的概念,并能解释相关的现象。
02
分析比较物体对外做功的物理过程,归纳、总结,初步形成动能、势能的概念;
结合生活与实验事实,能推理、论证影响动能和势能大小的因素。
03
通过生活经验和实验事实提出影响动能、势能大小因素的初步假设;
根据已有经验,利用控制变量法设计探究方案,选择实验器材进行实验。
04
通过探究影响动能和势能大小的因素,养成良好的实验习惯、严谨的科学态度和勇于创新、团结合作的品质。
学习目标
一辆车停在某高层住宅的楼下，车顶及玻璃窗遭到损毁，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。坚固的车顶居然能被西瓜皮砸坏，这是什么原因呢？
高处下落的西瓜皮具有能量
问题--------------------------------------------------------
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物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
流动的海水能把汽车、房屋冲走
拉弯的弓能把箭射出
高高举起的重锤能把铁桩砸入地下
能量
一、能量
湍急的流水能推动水车
一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
能量的单位与功的单位相同，也是焦耳（J）。
能量的实质：物体做功的过程就是能量的转化过程。功是能量变化的量度，一个物体能够做的功越多，说明该物体具有的某种能量转化为其它的形式的能量就越多，即表示这个物体的能量越大。所以能量是表示物体做功本领强弱的物理量。
对能量的理解
一、能量
理解“能够对外做功”：物体“能够对外做功”并不等同于正在做功。有能量的物体不一定做功，但能够做功的物体一定有能量。例如：被举高的重锤在空中静止，它虽然现在没有做功，但当它下落时，可将木桩打入地下而做功，所以被举高的重锤具有做功的本领，它具有能量。
动能
动能：物体由于运动而具有的能叫做动能。
运动的钢球能够对木块做功
飞行的子弹能够对玻璃做功
流动的水对皮划艇做功
流动的空气对风车做功
二、动能
一切运动的物体都具有动能。
想一想：根据生活经验，请猜想动能的大小与什么因素有关？
质量？
速度？
研究物体的动能跟哪些因素有关
演示
研究物体的动能跟哪些因素有关
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。在同样的水平面上，木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功就越多。木块被撞的远近反映了钢球动能的大小。
转换法
二、动能
要研究速度和质量对动能的影响，需要用控制变量法。
研究速度对动能的影响时，控制小球的质量相同
研究质量对动能的影响时，控制小球的撞击木块时的速度相同
研究物体的动能跟哪些因素有关
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___。
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___。
研究物体的动能跟哪些因素有关
演示
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？
大
远
大
2.让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下。哪个钢球把木块撞得远？
大
大
二、动能
大量实验表明：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。
与动能有关的现象及解释
想想议议
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，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，对不同车型会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。
二、动能
重力势能
高高举起的重锤落下时对桩做了功，说明高处的重锤具有能量
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。
陨石对地面做了功，说明高空中的陨石具有能量
三、势能
重力势能的大小
根据生活经验和右图所示内容，你能猜想出重力势能的大小与哪些因素有关呢？
物体的质量越大、位置越高，它具有的重力势能就越大。
三、势能
质量？
位置高度？
与重力势能有关的现象及解释
想想议议
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？
不能。因为水库中水的重力势能大小与水的质量和高度有关，虽然乌东德水电站比葛洲坝拦河坝高，但我们并不知道水库中水量的多少，所以不能简单地得出结论。
三、势能
弹性势能
发生形变的网球拍能将网球弹出，具有能量
拉弯弓能将箭射出，具有能量
被压弯的跳板能将运动员弹起，具有能量
发生形变的物体在恢复原状时可以做功，因此也具有能量。物体由于发生弹性形变而具有的能叫作弹性势能。
三、势能
物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大；
弹性势能大小还与物体的材料有关。
重力势能和弹性势能是常见的两种势能（potential energy）。
课堂小结
动能和势能
能量
定义：物体能够对外做功，就说这个物体具有能量
实质：物体做功的过程，就是能的转化过程，能量是表示物体做功本领的物理量
单位：焦耳（J）
动能
定义：物体由于运动而具有的能叫作动能
影响因素：物体的速度越大，质量越大，它的动能就越大
势能
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
影响因素：物体的质量越大、位置越高，它的重力势能越大
弹性势能
定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量
影响因素：物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大
1、除了课本中所列举的能对外做功的物体，请你各举一个具有动能，重力势能和弹性势能的实例。
动能：流动的水具有动能，水越多，流速越大动能越大。
重力势能：高空坠物具有重力势能，坠物所处高度越高，质量越大，重力势能越大。
弹性势能：被拉开的弹簧门具有弹性势能，弹簧门被拉开得越开，弹簧材质越硬，弹性势能越大。
练习与应用-----------------------------------------
解析：
2、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。
汽车行驶，有速度，具有动能；
(1)动能；
(2)重力势能；
(3)重力势能和动能；
(4)弹性势能。
练习与应用-----------------------------------------
解析：
吊灯在空中，具有重力势能；
天空中飞行的飞机，相对地面有一定的高度，有速度，具有重力势能和动能；
被拉开的弹弓，弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能..
3、轻轨列车有时在水平地面上的轨道行驶，有时在高架轨道上行驶，有时还要停靠在高架轨道的站台上。在上述三种情况下，轻轨列车分别具有什么形式的能量
轻轨列车在水平地面上的轨道行驶具有动能；
练习与应用-----------------------------------------
解析：
在高架轨道上行驶既具有动能又具有重力势能；
停靠在高架轨道的站台上具有重力势能。
4、在"研究物体的动能跟哪些因素有关"的实验中，让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下的目的是什么 你是通过观察什么现象来比较钢球动能大小的
让质量不同的钢球从斜面同高处由静止开始滚下，钢球到达水平面时的速度相同，质量越大，木块被撞后运动的距离越远，动能越大；
练习与应用-----------------------------------------
解析：
探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过钢球对木块外做功的多少来体现钢球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，用到的是转换法；木块被撞击的越远，表明钢球的动能越大。
4、在"研究物体的动能跟哪些因素有关"的实验中，让质量不同的钢球从同一高度由静止开始滚下的目的是什么 你是通过观察什么现象来比较钢球动能大小的
让质量不同的钢球从斜面同高处由静止开始滚下，钢球到达水平面时的速度相同，质量越大，木块被撞后运动的距离越远，动能越大；
练习与应用-----------------------------------------
解析：
探究物体动能大小与哪些因素有关时，物体动能的大小无法直接体验，所以通过钢球对木块做功的多少来体现钢球动能的多少，即通过木块被推动的距离来判断钢球动能的大小，用到的是转换法；木块被撞击的越远，表明钢球的动能越大。
5、请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太大
影响动能大小的因素是质量和速度，在质量一定时，自行车的速度越大，其动能越大，在发生紧急情况时越不容易停下来，容易造成交通事故，因此骑自行车时速度不能太大。
练习与应用-----------------------------------------
解析：
下课
Thanks!
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