八年级物理下册 11.3动能和势能习题课件 （新版）新人教版

第3节动能和势能【新课导思】安赫尔瀑布是世界上最高的瀑布,从平顶高原奥扬特普伊山的陡壁上直泻而下,落差高达979m,气势雄伟。处在高山陡壁上的水蕴含着巨大的能量,你知道是什么能量吗?这种能量与什么因素有关?【目标导学】1.能分析实例说出能量和功的关系,记住能的单位。2.能说出动能和势能的概念,并解释相关的现象。3.能说出影响动能和势能大小的因素。【自主预习】1.能量:(1)概念:物体能够_________,就说这个物体具有能量。(2)单位:_____。(3)能量与做功的关系:一个物体能够做的功越___,表示这个物体的能量越___。对外做功焦耳多大2.动能:(1)概念:物体由于_____而具有的能。(2)影响动能大小的因素①探究思路:a.探究动能的大小跟物体速度的关系:保持物体的______不变,改变物体的_____。b.探究动能的大小跟物体质量的关系:保持物体的______不变,改变物体的_____。运动质量速度速度质量②实验结论:a.质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越___。b.运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越___。大大3.重力势能:(1)概念:在地球表面附近,物体由于受到_____并处在_________时所具有的能。重力一定高度(2)影响重力势能大小的因素①探究思路:a.探究重力势能的大小跟物体高度的关系:保持物体的_____不变,改变物体的_____。b.探究重力势能的大小跟物体质量的关系:保持物体的_____不变,改变物体的_____。质量高度高度质量②实验结论:a.质量相同时,物体的高度越高,重力势能越___。b.高度相同时,物体的质量越大,重力势能越___。大大4.弹性势能:(1)概念:物体由于发生_________而具有的能。(2)影响因素:物体的_________越大,它具有的弹性势能就越大。弹性形变弹性形变知识点一能量1.快速射出的子弹能将物体射穿,被压弯的跳板能将运动员弹起,打桩机上被举高的重锤落下来可以把桩打进地里。运动的子弹能射穿水果,运动的子弹对水果_________,被压弯的跳板将运动员弹起,跳板对运动员_________;被举高的重锤落下来把桩打进地里,重锤对桩_____________。(均选填“做功”或“不做功”)参考答案:做功做功做功2.一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有_________。参考答案:能量3.一个物体具有的能量与它能够对外做功多少的关系:____________________________________________。提示:运动速度越大的铅球推动木块移动距离越远;铅球被举得越高,被砸沙坑凹陷越深;橡皮筋拉得越紧,小纸团被弹得越远。这些都说明一个物体能够对外做的功越多,表示这个物体具有的能量越大。参考答案:一个物体能够对外做的功越多,具有的能量越大【示范题1】下列关于能的叙述中,正确的是()A.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能B.挂在树枝上的苹果,没有做功,所以没有能C.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多D.运动的物体具有能,静止的物体没有能【精讲精析】一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能,A说法正确;挂在树枝上的苹果,虽然没有做功,但具有做功的本领,所以具有能,故B错误;一个物体做的功的多少与这个物体具有的能没有必然联系,故C错误;运动的物体具有做功的本领就具有能量,静止的物体如高处的物体也具有做功的本领,也能够具有能量,故D错误。故选A。答案:A【微点拨】能量是描述一个物体做功本领的物理量,是一个状态量。正在做功的物体一定具有能量,但具有能量的物体不一定在做功。知识点二探究物体的动能与哪些因素有关1.提出问题:物体的动能大小跟哪些因素有关呢?2.猜想与假设:物体动能的大小可能与物体的___________________有关。参考答案:质量和运动速度3.设计与进行实验:如图所示(1)让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,比较钢球运动到水平面时的快慢,比较木块B被撞得远近。(2)改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,比较木块B被撞得远近。4.实验数据及分析:质量(m1m2)斜面的高度(h1h2)运动速度木块运动距离1钢球(m1)h1小近2钢球(m1)h2较大较远3钢球(m2)h2较大很远(1)由1、2组数据知,___________________________。(2)由2、3组数据知,___________________________。提示:分析1、2两组实验,质量相同的钢球从不同高度滚下,在水平面上运动的速度不同,在斜面上高度越大的运动的速度越大,将木块推动的距离越远。分析2、3两组实验,质量不同的钢球从同一高度滚下,可以保证在水平面上运动的速度相同,质量越大的钢球将木块推动的距离越远。参考答案:(1)质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大(2)运动速度相同的物体,质量越大,它的动能越大5.交流与讨论(1)实验中,如何使质量相同的钢球滚到水平面上具有不同的速度?参考答案:让同一钢球从斜面的不同高度由静止开始滚下。(2)实验中,如何使质量不同的钢球滚到水平面上具有相同的速度?参考答案:让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止开始滚下。(3)若木块与水平面没有摩擦,能够得出结论吗?为什么?参考答案:不能。若水平面没有摩擦,根据牛顿第一定律,钢球和木块将一直运动下去,没有运动距离的远近之分,就不能达到以比较距离来比较动能大小的目的。(4)实验中是怎样比较钢球动能大小的?这是利用了哪种研究方法?实验中还利用了哪种研究方法?参考答案:比较木块被撞得远近转换法控制变量法【示范题2】(2017·西宁中考)如图所示是探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验装置示意图。(1)该实验装置要探究的是物体动能的大小与物体___________的关系(物体A、B质量不变)。(2)该实验中所探究物体的动能是指物体_________(选填“A”或“B”)的动能。(3)该实验物体动能的大小是通过_________来反映的。(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时的速度,它是通过_________(选填“高度”或“质量”)来改变的。(5)实验表明,同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,可得结论_______________________。(6)若要研究物体动能与质量的关系,则需不同质量的物体从斜面_________高度由静止滚下,并观察记录。【精讲精析】本题考查探究物体动能大小与什么因素有关的实验。(1)动能的大小与物体的质量和速度都有关系,因此探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中,要探究的是物体动能的大小与物体质量和速度的关系。在该实验中探究与速度的关系。(2)该实验研究的主体是物体A,研究的是物体A动能的大小与速度和质量的关系。(3)该实验中物体动能的大小是通过B被撞距离的远近体现的,B被撞得越远,说明物体的动能越大,被撞得越近,说明物体的动能越小,这里采用了转换法的思想。(4)该实验物体的速度是指物体A从斜面上由静止滚下与物体B即将碰撞时A的速度,这个速度的大小是通过控制物体A在斜面上的高度改变的。(5)同一物体A从斜面高处滚下,高度越大,物体B被撞得越远,说明动能越大,可得结论为:当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大。(6)为了研究物体动能与物体质量的关系,实验中多次让不同质量的物体从斜面同一高度上由静止滚下时,控制了物体的速度相同。答案:(1)速度(2)A(3)B被撞的距离大小(4)高度(5)当物体质量相同时,物体的速度越大,动能越大(6)相同【微点拨】(1)选择实验器材时要考虑被撞击物体运动距离不能过短或者过长,以便比较前后几次测量结果。(2)规避易错点:①小球从同一高度滚下,不是控制高度不变,而是控制速度相同。②写结论时,“当……一定时”这个前提条件不能遗漏。③结论中应写“速度越大动能越大”,而不能写“动能越大速度越大”。知识点三探究重力势能与哪些因素有关1.提出问题:物体重力势能的大小与哪些因素有关?2.猜想与假设:物体重力势能的大小可能与物体的_________有关,也可能与_________________有关。参考答案:质量被举高的高度3.设计与进行实验:如图所示:(1)如图甲、乙,乙图中的铁块被举得较高,木桩陷入沙坑的深度_________。说明乙图中的铁块具有的重力势能_________。(2)如图甲、丙,丙图中铁块的质量较大,木桩陷入沙坑的深度_________。说明丙图中的铁块具有的重力势能_________。(1)提示:铁块被举得越高,具有的能量越大,木桩陷入沙坑的深度越深。参考答案:较深较大(2)提示:铁块的质量越大,具有的能量越大,木桩陷入沙坑的深度越深。参考答案:较深较大4.实验结论:物体的质量越_________,位置越_____________,它具有的重力势能就越大。提示:同一铁块被举得越高,能使木桩陷入越深;质量不同的铁块从同一高度落下,质量越大的铁块能使木桩陷入越深。故物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势能越大。参考答案:大高5.交流与讨论:实验中是怎样比较铁块具有的重力势能大小的?这是利用了什么研究方法?实验中还利用了哪种研究方法?参考答案:比较木桩陷入沙坑的深度转换法控制变量法【示范题3】(2017·鄂尔多斯中考)小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关;猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关;猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验序号铅球代号铅球质量/g下落高度/m陷入沙中的深度/m①A2000.50.1②B4000.50.25③C20010.2④D20010.2(1)本实验中,采用的研究问题的方法是________________________________。(写出一种方法即可)(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过___________________来反映的。(3)为验证猜想二,应比较_________(填实验序号),得到的结论是:当物质的质量相同时,_________________________________________。(4)比较③④,得到的结论是________________________________________。【精讲精析】(1)影响重力势能的因素有物体的质量和下落高度。实验中研究物体的重力势能与物体的质量关系时,需要保持下落高度和运动路径相同,改变物体质量;研究物体重力势能与下落高度的关系时,需要保持物体质量和运动路径相同,改变下落高度;研究物体重力势能与运动路径的关系时,需要保持物体质量和下落高度相同,改变运动路径,这种方法叫控制变量法。(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过球陷入沙面的深度来反映的。(3)比较A、B两球,下落高度和运动路径相同,B球质量大于A球质量,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,物体的质量越大,重力势能越大。(4)比较③④两球,两球的质量相同,下落高度也相同,两球的运动路径不同,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径无关。答案:(1)控制变量法(2)铅球陷入沙中的深度(3)①③物体所处的高度越高,重力势能越大(4)物体的重力势能与物体运动的路径无关【微点拨】(1)重力势能与物体所处的高度有关,在没有特别指明的情况下“高度”一般是指相对于地面而言的。(2)一个物体可以同时具有动能和势能,也可以只具有动能或势能。【教材图片·考点阐释】命题点影响弹性势能大小的因素、惯性及减小压强的方法如图所示,射击运动员将弓慢慢拉弯的过程中,弓的弹性势能逐渐_____(选