八年級物理動能和勢能人教版知識精講

初二物理動能和勢能人教版【本講教育信息】.教學(xué)內(nèi)容：動能和勢能.重點、難點：理解動能、重力勢能的初步概念，知道彈性勢能。（1）知道什么是動能、重力勢能、彈性勢能、機械能并能舉例說明。（2）知道動能、重力勢能的大小各與什么因素有關(guān)并能解釋簡單的現(xiàn)象。.知識點分析：關(guān)于能量概念的建立自然界能量的形式很多，如電能、光能、原子能等，機械能也是能量的一種形式。因為能量概念很抽象，所以怎樣理解“能量”這個概念是本章教學(xué)中的難點，為了突破這個難點，必須把抽象的概念具體化，這就是把能量和做功緊密結(jié)合起來，因為功是能量變化的量度。一個物體具有能量，可以用來做功，反過來，一個物體能夠做功，它就具有能量，例如，處在較高位置的物體，讓它落下來，就可以做一定數(shù)量的功。飛行的子彈碰到障礙物，也可以對障礙物做功。所以，地面上的物體和高處的物體不同，后者可以做功，而前者不能；運動的物體和靜止的物體也不同，運動的物體可以做功，靜止的物體就不能。高處的物體落到地面，可以做功，但是在未落下前，它只具有做功的可能性，即具有做功的本領(lǐng)；同樣，運動的物體遇到障礙物時，可以做功，但是沒有遇到障礙物之前，也只具有做功的本領(lǐng)。物體具有做功的本領(lǐng)，我們就說物體具有能。一個物體能夠做的功越多，它具有的能量就越大。比如，同一個重錘被舉得越高，落下時能把木樁打進(jìn)地里越深，即被舉得越高的重錘能夠做的功越多，所以我們說它具有的能量就越大。正因為如此，可以用做功的多少來衡量物體具有能量的大小。功和能是兩個關(guān)系密切，而含義又不相同的物理量，根據(jù)書中“能”的概念可知，一個物體具有了能，就可以做功。需要注意的是：（1）具有能的物體，不一定都處在做功的過程中，如：懸掛著的鋼球，它雖然沒有做功，但它具有重力勢能。（2）做功的過程，一定伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。如打樁機被舉高的重錘落下來砸在石樁上，重錘在下落的過程中重力做功，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；被壓縮的彈簧將放在彈簧上面的祛碼彈起時，彈力做功將彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為祛碼的動能。T31-「或機尷目尸，舲嶙性勢能的因素熟睚立萌能的因素靜畸^的因素T31-「或機尷目尸，舲嶙性勢能的因素熟睚立萌能的因素靜畸^的因素重力勢能彈蛾能.動能的概念及其決定因素：物體由于運動而具有的能量，叫做動能，例如飛行的子彈遇到障礙物能克服阻力前進(jìn)而做功，所以子彈具有動能。一切運動的物體都具有動能。運動物體的動能跟它的速度、質(zhì)量有關(guān)。物體的質(zhì)量和速度越大，其動能越大，從槍膛射出的子彈，由于速度很大，所以動能也很大，而具有殺傷力，而靜止的子彈速度為零，動能也為零，對人不構(gòu)成危險。從樓頂下一個乒乓球和一個石塊，由于乒乓球質(zhì)量小，動能小，人們對乒乓球并不害怕，而石塊質(zhì)量較大，動能也較大，一旦落在頭上，定會讓你頭破血流。由于運動是相對的，所以動能的大小也是相對的，通常所說的速度是以地球為參照物，所以物體的動能是相對地球的。飛行的子彈誰也不愿碰到，但在第二次世界大戰(zhàn)期間卻出現(xiàn)了飛行員用手抓住飛行的子彈的事情。原因就是子彈相對于飛機的速度很小，其動能也就相對很小。.勢能的概念及其決定因素物體由于被舉高或發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做勢能。故勢能包括重力勢能和彈性勢能。（1）重力勢能：被舉高的物體所具有的能，物體重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量、物體被舉高的高度有關(guān)。理解重力勢能的關(guān)鍵是要物體被舉高，這樣物體在下落過程中才有可能對外做功。物體的質(zhì)量越大，舉得越高，物體具有的重力勢能就越大。由于高度是相對的，所以重力勢能也是相對的。通常以地面的高度為零，所說的重力勢能大小是相對地面的。（2）彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體具有的能量叫做彈性勢能。物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。發(fā)生彈性形變的物體具有做功的本領(lǐng)，在恢復(fù)原來形狀的過程中對其他物體做功。所以發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能，不發(fā)生彈性形變，就不具有彈性勢能?！镜湫屠}】［例1］下面的物體中，只具有動能的是 ；只有勢能的是 ；既具有動能、又具有勢能的是（）A.停在地面上的汽車B.在空中飛行的飛機C.被起重機吊在空中靜止的貨物D.彈簧E.在水平鐵軌上正行駛的火車分析：停在地面上的汽車沒有運動，它不具有動能；因在地面上，它也沒有勢能。正在空中飛行的飛機，它在運動著，具有動能；它離地面有一定的高度，又具有重力勢能。在空中靜止的貨物，它沒有動能，只有重力勢能。彈簧在沒有發(fā)生彈性形變時，它不具有彈性勢能。水平鐵軌上行駛的火車，只有動能沒有勢能。解答：只有勢能的是C；只有動能的是E；既有動能又有勢能的是B。說明：在確定物體具有何種能量時，應(yīng)按照動能、重力勢能、彈性勢能的定義，分析物體是否在運動，是否被舉高，是否發(fā)生了彈性形變，符合哪一種能量的定義，就確定物體具有哪一種能量。［例2］體積相同的實心銅球和木球放在水平桌面上，銅球靜止，木球在桌面上做勻速直線運動，則（ ）A,銅球的動能小于木球的動能B.銅球的勢能小于木球的勢能C.銅球的機械能一定小于木球的機械能D.銅球的機械能一定等于木球的機械能分析：銅球靜止，沒有動能，木球運動著，具有動能。銅球和木球都在水平桌面上，離地面的高度相同，但銅球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，因此銅球的重力勢能大于木球的重力勢能。機械能等于物體的勢能與動能之和。銅球的動能為零，但勢能大；木球的動能大，但勢能小。由于不知它們的具體大小，所以無法比較銅球和木球的機械能的大小。解答：A說明：緊緊抓住決定動能、勢能大小的因素進(jìn)行分析，即可比較出物體具有動能、勢能的多少。［例引判斷下列幾種情況下，物體的動能、勢能是否變化？是增加還是減少？（1）貨物在鋼絲繩的牽引下上升，但速度在減?。?）電梯上升得越來越快（3）汽車在平直公路上勻速前進(jìn)（4）彎曲的鋼鋸條在逐漸變直分析：（1）貨物在上升過程中，離地面的高度增加，運動速度減小。（2）電梯在上升過程中，離地面的高度及運動速度都增加。（3）汽車在平直公路上勻速行駛時，其離地面的高度和運動速度都沒有發(fā)生變化。（4）彎曲的鋼鋸條在逐漸變直的過程中，彈性形變逐漸變小。解答：（1）貨物的重力勢能增加，動能減少（2）電梯的重力勢能增加，動能增加（3）汽車的重力勢能、動能都不變（4）鋼鋸條的彈性勢能減小說明：在說明動能的大小和變化時，應(yīng)抓住質(zhì)量和速度進(jìn)行分析；說明勢能的大小和變化時，應(yīng)抓住質(zhì)量和離地面的高度或抓住彈性形變的情況進(jìn)行分析。［例4］下列物體各具有什么形式的機械能?（1）高速升空的火箭（2）被拉長的彈弓橡皮條（3）被水電站攔河壩攔住的上游水（4）豎直到達(dá)最高點的上拋小球分析：對照動能、重力勢能、彈性勢能的定義，即能判斷出上述物體各具有什么形式的能。解答：（1）高速升空的火箭，速度不為零，且高度在增加，因此具有動能和勢能。（2）被拉長的彈弓橡皮條發(fā)生彈性形變，具有彈性勢能。（3）被攔河壩攔住的上游水是流動的，具有功能；同時水位又被攔河壩提得較高，因此又具有重力勢能。（4）小球被豎直拋到最高點時，不再運動，速度為零，因此只具有重力勢能。［例5］體育課上所用的鉛球和壘球，外形的大小很相似，當(dāng)它們以同樣的快慢在水泥球場上滾動時，哪一種球的動能更大些，其原因是什么？分析:決定物體動能大小的因素是物體的質(zhì)量和運動速度。比較鉛球和壘球的質(zhì)量大小，就能比較出當(dāng)它們以同樣大小的速度滾動時動能的大小關(guān)系。解答：鉛球的動能更大些。因為鉛球和壘球的體積相似，而鉛的密度較大，則鉛球的質(zhì)量大于壘球的質(zhì)量；由于它們的運動速度大小相同，所以鉛球的動能大些。［例6］試說明水輪機的作用。解答：水輪機是利用水能做功代替人力勞動的機器。說明：自然界中的水能不便于人們直接利用，需要把水能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動形式的動能，以便帶動各種機器的轉(zhuǎn)動。水輪機的葉輪就可以實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)變。水輪機能直接帶動工作機，也可以帶動發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)化為電能使用。［例7］“掛在屋檐上的瓦，因為靜止，沒有做功，所以沒有能”。這種說法對嗎？分析：掛在屋檐上的瓦，處于一定的高度，可視為“被舉高”了，因而具有重力勢能。解答：題中說法不對。因為一個物體具有能，只說明它能做功，但它不一定做功。所以瓦處于靜止，沒有做功，不能表明它不能做功，因而也就不能斷言它沒有能。說明“做功”與“能做功”是兩個不同的概念，要注意加以區(qū)分?！灸M試題】.判斷題TOC\o"1-5"\h\z.位置高的物體一定比位置低的物體勢能大。（ ）.運動速度大的物體一定比運動速度小的物體動能大。（ ）.在空中飛行的子彈，因為它能夠做功，所以它具有能。（ ）.用線懸掛著的物體，它沒有做功，所以它沒有能。（ ）.凡是靜止的物體都沒有能。（ ）.處于平衡狀態(tài)的物體既可能有動能，也可能有勢能。（ ）.填空題.一個物體，我們就說這個物體具有能。.物體由于而具有的能叫動能，物體動能的大小 和有關(guān)。.物體由于而具有的能叫重力勢能，物體的重力勢能的大小與和—有關(guān)。物體發(fā)生 具有的能叫彈性勢能，物體彈性勢能的大小與 有關(guān)。.能和能統(tǒng)稱為機械能。.下列物體具有哪種能：（1）推出去的鉛球，落地具有；TOC\o"1-5"\h\z（2）正在上坡的自行車，具有 ；（3）被攔河壩攔住的河水具有 ；（4）在跳臺上準(zhǔn)備跳水的運動員，具有 ；（5）鐘表里卷緊的發(fā)條具有 ；（6）從槍膛里射出的子彈具有 。.懸掛在天花板上的電燈具有能；從水龍帶里噴出的水具有能；被拉長的橡皮條具有能；用力擲出的鉛球在空中飛行時既具有 能，又具有能，統(tǒng)稱為能。.當(dāng)網(wǎng)球從地面上反彈上升時，動能，勢能，機械能；勻速上橋的自行車，動能，勢能，機械能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。.圖1所示的是一個鐘擺的示意圖。當(dāng)擺錘下降時，能逐漸增加，能逐漸減小。假如沒有阻力，則鐘擺擺動時每次上升到相同的高度，這說明擺錘的總量保持不變。.一個物體能夠，我們就說它具有能。一切的物體都具有。物體由TOC\o"1-5"\h\z于被舉高或者發(fā)生彈性形變而具有的能叫做 。.一個物體具有的動能大小跟它的和有關(guān)，某物體的 越大，則其動能也越大，某物體若在水平面上做勻速運動，則其動能 。.一個物體具有的重力勢能大小跟它的和有關(guān)，某物體若高度降低，它的重力勢能就一定 。.下列物體各具有哪些能？沿平直軌道上行駛的火車，；被拉長的橡皮筋，；被攔河壩擋住的河水，；正在空中下落的傘兵，；正在上坡的自行車，.從斜面滾下的鋼球撞在紙盒上，能將紙盒推動一段距離，表明滾動的鋼球有 ；物體的勢能只有當(dāng)物體 或者彈性形變的大小發(fā)生 的時候才表現(xiàn)出來。.和統(tǒng)稱為機械能。動能、勢能或機械能的單位跟功的單位相同，也是.選擇題.關(guān)于能的概念，下列說法中正確的是（）A.勢能相等的物體一定在同一高度B.懸掛著的物體因為沒有做功，所以沒有能C.在空中飛行的子彈，能夠做功，所以具有能D.一個物體具有機械能，則這個物體一定既具有動能，又具有勢能.下列物體中具有動能的是（ ）A.轉(zhuǎn)動的砂輪 B被吊起的重物C.拉彎的弓箭 D.壓縮的彈簧.下列物體中具有勢能的是（ ）A.停在空中的直升飛機B.擰緊的鐘表發(fā)條C.在水平路面上行駛的自行車D.拋在空中的手榴彈.下列說法中正確的是（ ）A.物體沒有做功，它一定不具有能B.位置高的物體，它的勢能一定大C.質(zhì)量大、速度大的物體動能一定大D.彈簧一定具有彈性勢能TOC\o"1-5"\h\z.在下列物體中既具有動能又具有勢能的是（ ）A.平直軌道上行駛的汽車 B.拉長的橡皮筋C.高空中正在下落的冰雹 D.被舉高的杠鈴.質(zhì)量相同的鐵球和木球，木球的速度比鐵球的速度大，將它們的動能相比則（ ）A.鐵球的動能大 B.木球的動能大C.兩球的動能一樣大 D.無法比較.關(guān)于空中的兩個物體勢能大小的說法中，正確的是（ ）A.只要位置一樣高，它們的勢能就一定相等.只要質(zhì)量相等，它們的勢能就一定相等C.位置不一樣高，質(zhì)量也不相等，它們的勢能肯定不相等D.雖然位置不一樣高，質(zhì)量也不相等，但它們的勢能可能相等【試題答案】 A..1.X2.X3.V4.X5.X6.V.能夠做功.運