第十一章功和機械能第3節動能和勢能人教版物理八年級下冊2013年6月2日中午，一幕真實版“憤怒的小鳥”在江蘇鎮江附近上演，與小鳥相撞的是一列高鐵。“砰”的一聲悶響后，小鳥當場死亡，高鐵擋風玻璃則出現大面積開裂，被迫檢修并換車。平時小鳥撞到我們房子的玻璃上，玻璃安然無恙，而高鐵的玻璃強度是非常高的，那么小鳥撞到高鐵的玻璃上為什么會撞碎玻璃呢？這種力量哪里來的呢？1.了解能量的概念和單位，知道物體做功的實質；理解動能、勢能的概念，能判斷生活中常見的物體是否具有動能和勢能。2.通過實驗，了解動能、重力勢能、彈性勢能的大小分別與什么因素有關，并能解釋簡單的現象。湍急的流水能推動水車，高速運動的子彈能擊穿靶體，颶風能吹倒大樹、泥石流摧毀房屋流水、子彈、颶風、泥石流都做了功。物體能夠對外做功，我們就說這個物體具有能量，簡稱能。一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大。能量的單位與功的單位相同，也是焦耳。運動的保齡球打在木瓶上，木瓶被撞開，保齡球對木瓶做了功。表明保齡球具有能量。物體由于運動而具有的能，叫做動能。一切運動的物體都具有動能。探究：物體的動能與哪些因素有關猜想：動能大小可能與物體運動速度、物體質量有關。B被推得越遠，A對B做的功就越多，A的動能也就越大。轉換法控制變量法實驗設計：鋼球從高為h的斜槽上滾下，在水平面上運動。運動的鋼球A碰上物體B后，能將B推動一段距離。鋼球從高處滾下，高度h越高，鋼球運動到底部時越________(快、慢)，物體B被撞得越遠。所以，質量相同時，鋼球的速度越大，動能越_______?？齑笏俣认嗤瑫r，質量越_______的鋼球能將物體B撞得越遠。所以，鋼球的速度相同時，質量越大，動能越________。大大物體動能的大小跟速度、質量有關。質量相同的物體，運動的速度越大，它的動能越大；運動速度相同的物體，質量越大，它的動能也越大。實驗結論討論：如圖為高速公路限速牌，請用物理學術語解釋。答:物體的速度大動能就大不容易剎車容易造成交通事故。答：質量大，動能就大，所以大客車的限速要比小汽車的低。2.為什么在同樣的道路上，不同車型的限制車速不一樣？1.為什么要對機動車的行駛速度進行限制？根據數據推斷，質量和速度相比，哪個因素對物體的動能影響更大？速度例子：高山上的石頭、舉高的鐵錘、從高樓扔下的物體物體由于被舉高而具有的能量，叫重力勢能。打樁機工作時，高高舉起的重錘落下時，可以把樁打入地里，重錘對樁做了功。這說明高處的重錘具有能量。說一說：知道這些安全警示牌表示什么含義？當心吊物當心落物必須戴安全帽探究：影響重力勢能大小的因素猜想設計實驗A:將不同質量的重錘，舉高到同一高度后讓其自由下落，觀察每次木樁下陷的程度。B:將同一重錘舉高到不同高度后讓其自由下落，撞擊木樁，觀察每次木樁下陷的程度。物體重力勢能可能跟_____________與_______________有關。“控制變量法”被舉高的高度物體的質量“轉換法”物體被舉高度一定，質量越大，重力勢能越大；物體質量一定，被舉得越高，重力勢能越大。水力發電站要想發出更多的電來，就要想辦法儲存更多的水，將水位提得更高，也就是盡量使水的重力勢能更大。上緊的發條被壓彎的跳板被拉彎的弓物體由于發生彈性形變而具有的能量，叫彈性勢能。發生形變的物體在恢復形變時可以做功，它們也具有能量。物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。例1（2019長沙）如圖，小海在研究“物體的動能與哪些因素有關”時，將質量為m的小鋼球從斜槽的某高度h處由靜止釋放，鋼球運動到水平面時，將水平面上靜止的木塊撞出一段距離s。小海的部分實驗數據和現象記錄如下：（1）上述3次實驗中，第______次實驗鋼球滑到斜槽底端時動能最大；（2）上述實驗數據表明：當速度一定時，鋼球的質量越大，動能越_______，這個結論可用于解釋汽車________（選填“超速”或“超載”）帶來的危害。3大超載例2（2019郴州）一架飛機在高空中水平勻速飛行，向災區投放救災物資。該飛機在此過程中（）A動能不變B動能減小C重力勢能不變D重力勢能增大B高度不變速度不變質量減小例3（2018廣元）小蘇同學的物理興趣小組準備探究“彈簧彈性勢能的大小與什么因素有關”。他們猜想：彈簧彈性勢能可能與彈簧長度變化量、彈簧螺紋圈直徑、彈簧的材料等因素有關。他們的實驗裝置如圖所示，把彈簧放在水平面上，其左端固定在墻上，AO等于彈簧原長，水平面O點左側光滑，右側粗糙。將物體M從O點壓縮彈簧到P點，然后由靜止釋放，當物體M運動到O點與彈簧分開，最終運動到Q點靜止。請補充完成他們的探究過程：（1）彈簧彈性勢能的大小是通過_______________________來衡量的。（2）探究彈簧彈性勢能與彈簧長度變化量的關系，應該選用__________（選填“相同”或“不同”）彈簧進行實驗，并先后改變____________之間的距離，測出OQ的距離，重復實驗，測量多組數據并記錄。（3）小蘇的實驗小組經過多次實驗得出了結論。在上面的實驗中，他們運用到了轉換法和____________________兩種物理思想方法。物體M被彈出的距離相同AP控制變量法1.下列說法中錯誤的是()A.拉彎的弓能將箭射出，所以拉彎了的弓具有能量B.高空墜物會砸傷人，墜物具有能量C.流動的空氣能帶動風車、推動帆船，所以流動的空氣具有能量D.急流的河水將石頭沖走，河水沒有能量，石頭具有能量D基礎鞏固題2.一個彈簧既能被拉長也能被壓縮關于彈簧的彈性勢能下列說法正確的是()A.彈簧被拉長比被壓縮時的彈性勢能小B.彈簧被壓縮時沒有彈性勢能C.彈簧被拉長與被壓縮時的彈性勢能不可能相等D.無論彈簧被拉長還是被壓縮，在一定范圍內彈簧形變越大，具有的彈性勢能越大D基礎鞏固題3.一跳傘運動員跳離飛機當降落傘張開后他開始勻速下降此時他的重力勢能將____________他的動能將____________。(均選填“增大”“減小”或“不變”)減小不變基礎鞏固題4.將體積相等的實心鉛球和鐵球放在同一水平桌面上則鉛球的重力勢能(選填“大于”“等于”或“小于”)鐵球的重力勢能(以地面為參考面鉛鐵)?，F將鉛球斜向上方拋出落至地面此現象表明力是改變物體_____的原因此過程中鉛球的動能變化是____________。大于先減小后增大運動狀態基礎鞏固題如圖所示在探究“動能的大小與哪些因素有關”的實驗中小陽用同一實驗裝置，讓從斜面上滾下的小鋼球鉆入水平面上的硬紙盒完成以下實驗。能力提升題(1)通過比較甲、乙兩次實驗中硬紙盒被推的遠近可以得出結論:質量相同時物體的____________越大動能越大。對比甲、乙兩次實驗還可以得出：質量相同時，物體位置越高，重力勢能_________。在甲、乙兩次實驗中，硬紙盒所受滑動摩擦力_________（選填“相同”或“不同”）速度越大相同能力提升題(2)如果做乙圖實驗時硬紙盒被撞后滑出木板掉落為防止因此造成硬紙盒損壞需改進乙圖實驗再與甲圖實驗對比。在不改變木板長度的情況下應采用以下_____方法(填寫正確選項前的字母)。A.換用質量更小的鋼球B.給水平木板鋪上毛巾C.適當降低鋼球的高度D.換用一個較重的硬紙盒C能力提升題(3)若要探究影響動能大小的另一因素具體的操作方法是：選擇兩個________不同的鋼球從同一斜面相同高度由靜止滑下。(4)小陽在原硬紙盒的上表面粘上砝碼設計了如圖丙所示實驗探究影響滑動摩擦力大小的因素通過比較甲、丙兩次實驗可得出：滑動摩擦力與_________有關。質量壓力大小能力提升題