2024年八年級物理講義（人教版）11.3 動能和勢能（知識解讀）（原卷版）

11.3\o"11.3動能和勢能"動能和勢能（知識解讀）（原卷版）?知識點1動能和勢能的概念?知識點2動能和勢能的大小?知識點3動能和勢能的影響因素及應用?知識點4\o"動能和勢能的轉化"動能和勢能的轉化?知識點5動能和勢能的影響因素實驗探究?作業(yè)鞏固訓練知識點1動能和勢能的概念知識點1動能和勢能的概念1、動能（1）動能概念：物體由于運動而具有的能，叫做動能。一切物體都具有動能。

（2）影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。

（3）單位：焦耳（J）。

2、重力勢能

（1）重力勢能概念：物體由于被舉高而具有的能量，叫做重力勢能。

（2）影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。

（3）單位：焦耳（J），重為1N的物體（質量約為0.1kg），被舉高1m時所獲得的能量，就是1J。

3、彈性勢能

（1）彈性勢能概念：物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能，叫做彈性勢能。

（2）影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大。（3）單位：焦耳（J）。4、勢能：彈性勢能和重力勢能統(tǒng)稱為勢能?！镜淅?-1】（2023秋?柳州期末）下列具有彈性勢能的是（）A．勻速行駛的汽車 B．射出去的箭 C．被拉彎的弓 D．樹上掉落的蘋果【典例1-2】（2023秋?遼陽期末）唐詩中有“黃河遠上白云間”“不盡長江滾滾來”的詩句，前一句生動形象地表明黃河儲藏著大量的能，后一句表明長江具有大量的能?！咀兪?-1】（2023秋?瓊中縣校級期中）下列選項中，具有動能的是（）A．滾動的足球 B．山上的石頭 C．樹上的小鳥 D．樓上聽課的同學【變式1-2】（2023秋?清遠期末）2023年10月17日—25日在西安舉辦2023年全國射箭錦標賽（室外），在比賽中，選手拉弦時，拉彎的弓具有能，當弓形變變大時，這種能（選填“變大”“變小”或“不變”）；松開箭，箭射出去后具有能。知識點2動能和勢能的大小知識點2動能和勢能的大小 1、影響動能大小的因素：物體的質量和速度。物體的質量越大，速度越大，物體具有的動能就越大。2、影響重力勢能大小的因素：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。3、影響彈性勢能大小的因素：彈性形變程度。同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大?！镜淅?-1】（2023?蒙陰縣校級開學）體育課上，李華同學讓鉛球和足球在跑道上以相同的速度滾動，則（）A．鉛球的動能大 B．足球的動能大 C．鉛球、足球的動能一樣大 D．無法比較【典例2-2】（2023春?威遠縣校級期中）如圖所示，貨架上放著ABCD四個體積相同的實心球，其中A和B為鋁球，C和D為鐵球，那么A和B兩球相比較，球的重力勢能?。籅和C兩球相比較，做功本領更大的是球。（ρ鐵＞ρ鋁）【變式2-1】（2023春?黃島區(qū)期末）如圖所示是我國某地的等高線圖，若把同一物體分別放在A點和B點，則此物體的重力勢能（）A．在A點時較大 B．在B點時較大 C．在兩點一樣大 D．條件不足，無法判定【變式2-2】（2023秋?蘇州校級月考）蕩秋千是中小學生喜歡的游戲，如圖為蕩秋千的簡化模型。擺球從A點由靜止釋放，到達D點后返回，B、C兩點等高。球在B、C兩點的動能大小EkBEkC（選填“＞”、“＝”或“＜”），小球從B點擺動到D點的過程中，繩的拉力對小球（選填“有”或“沒有”）做功。知識點3動能和勢能的影響因素及應用知識點3動能和勢能的影響因素及應用 1、動能和勢能的影響因素：（1）動能的大小與兩個因素有關：一是物體的質量，二是物體運動的速度大??；當物體的質量一定時，物體運動的速度越大其動能越大，物體的速度越小其動能越小，具有相同運動速度的物體，質量越大動能越大，質量越小動能越??；（2）重力勢能的大小與兩個因素有關：一個是物體的質量，另一個是物體距零勢能面的高度。當物體的質量一定時，物體距零勢能面的高度越大，其重力勢能越大，物體距零勢能面的高度越小，其重力勢能越?。划斘矬w距零勢能面的高度一定時，物體質量越大其重力勢能越大，物體質量越小其重力勢能越小，物體的質量越大，舉得越高，其重力勢能就越大；（3）彈性勢能的大小與兩個因素有關：一個是彈簧本身的性質，另一個是彈性形變的大小。當彈簧本身的性質相同時，形變越大，它具有的彈性勢能就越大，形變越小，具有的彈性勢能就越??；當彈簧形變相同時，性質不同的彈簧彈性勢能不同。2、動能和勢能的影響應用：（1）水輪發(fā)電機，將水下落的重力勢能轉化成輪子的動能，從而帶動線圈在磁場中轉動，產(chǎn)生感應電流，通過導線傳出去，完成發(fā)電；

（2）撐桿跳，將助跑時的動能裝化成重力勢能，使人升高；

（3）秋千，是動能和重力勢能互相轉化的結果。【典例3-1】（2023秋?鎮(zhèn)江期末）抽水蓄能電站白天時放出山上的水用來發(fā)電，下列關于水向下流動時能量轉化分析正確的是（）A．水的重力勢能增加 B．水的動能減少 C．水的重力勢能轉化為動能 D．水的動能轉化為重力勢能【典例3-2】（2023秋?東臺市期末）《天工開物》中寫道：“凡弓弦取食柘葉蠶繭”，指出用多股蠶絲作為弓的弦，這是利用蠶絲的彈性好。拉彎的弓發(fā)生，對箭有彈力作用；放手后，弓恢復形變過程中，弓的能轉化為箭的能?！咀兪?-1】（2023秋?海安市期末）如圖是空軍進行空中加油科目訓練的情況，圖中在同一高度勻速飛行的加油機正在給受油機加油。則加油過程中（）A．加油機的動能減小，重力勢能減小 B．受油機的動能不變，重力勢能不變 C．加油機的動能不變，重力勢能不變 D．受油機的動能增加，重力勢能減小【變式3-2】（2023秋?修水縣期末）科技實踐是提高學生核心素養(yǎng)重要途徑，如圖是某科技實踐小組制作的水火箭的運動軌跡，運動到A點后不再噴水，B點是最高點，則在B點時水火箭的動能（選填“為零”或“不為零”），從B運動到C，水火箭重力勢能（選填“增大”或“減小”）。知識點4\o"動能和勢能的轉化"動能和勢能的轉化知識點4\o"動能和勢能的轉化"動能和勢能的轉化 1、動能大小與質量和速度有關，重力勢能的大小與質量和高度有關。2、判斷一個物體的動能（勢能）是否發(fā)生變化或發(fā)生了怎樣的變化，首先要確定速度（所處高度）或質量這兩個因素中哪一個因素是不變的，然后再根據(jù)另一個因素的變化情況來判斷物體動能（勢能）的變化情況?！镜淅?-1】（2022秋?庫車市期末）我們曾聽到鳥與飛機相撞而引起機毀人亡的報道，空中飛翔的鳥對飛機構成了巨大威脅，鳥與飛機相撞引起機毀的原因是（）A．鳥飛行的速度很大 B．以飛機為參照物，鳥的速度很大 C．鳥飛行的速度很小 D．以飛機為參照物，鳥的速度很小【典例4-2】（2023秋?睢寧縣期中）在水平地面上鋪一張紙，將皮球表面涂黑，使其分別從不同高度處自由下落，在紙上留下黑色圓斑甲、乙，圓斑是皮球從較高處落下形成的，試分析原因：。【變式4-1】（2023春?鼓樓區(qū)校級期末）如圖所示，運動員在射箭比賽時總是要把弓拉得很彎，其主要目的是（）A．增大箭的彈性勢能 B．減小箭的動能 C．增大弓的彈性勢能 D．使箭沿直線運動【變式4-2】（2023春?江岸區(qū)校級月考）如圖為某道路交道標志牌：小型車最（選填“低”、“高”）行駛速度為100km/h，該路段全程40km，大型客車以標志牌上速度行駛需要min才能通過該路段；載貨汽車限速較低是因為其本身質量大，若速度大則其越大，能克服摩擦阻力做功越多，越不容易剎住，行駛時的危險性越大。知識點5動能和勢能的影響因素實驗探究知識點5動能和勢能的影響因素實驗探究 1、探究動能的大小與哪些因素有關？

（1）實驗方法：控制變量法和轉換法（2）實驗結論：

①物體動能的大小與物體的運動速度有關，物體運動速度越大，物體的動能越大；

②物體動能的大小與物體的質量有關，物體的質量越大，物體的動能越大。

（3）歸納總結：

動能的大小與物體的質量和運動速度有關。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2、探究重力勢能的大小與哪些因素有關？

（1）實驗方法：控制變量法和轉換法（2）實驗結論：物體的質量和物體所處的高度。物體的質量越大，所處的高度越高，物體的重力勢能就越大。3、探究彈性勢能的大小與哪些因素有關？

（1）實驗方法：控制變量法和轉換法（2）實驗結論：同一物體在彈性形變范圍內的彈性形變程度越大，彈性勢能就越大?！镜淅?-1】（2023春?興寧區(qū)校級月考）如圖所示，在“探究重力勢能的大小跟哪些因素有關”的實驗中（m1＝m2＜m3），下列說法錯誤的是（）A．實驗中木樁下陷的深度越深，則物體的重力勢能越大 B．比較a、b兩圖可知：物體被舉得越高，重力勢能越大 C．選擇a、c兩圖可比較物體的重力勢能大小與質量的關系 D．比較b、c兩圖可比較物體的重力勢能大小與質量的關系【典例5-2】（2023秋?東莞市校級期末）小偉在探究“動能的大小可能與哪些因素有關的”時，設計了如圖所示的實驗，讓小球從光滑斜面上由靜止滑下，與放在水平面上的木塊相碰，木塊在水平面上移動一段距離后靜止。（1）圖甲是控制兩球的相等，探究的是動能與的關系，得出的結論是：。（2）木塊被撞擊后，最終會停下來，在此過程中將機械能轉化為能。（3）利用圖乙得出的結論可以解釋的現(xiàn)象是。（填正確選項前的字母）A.將彈弓拉得越開，子彈被彈射得越遠B.高速公路上，大卡車所造成的車禍往往很慘烈（4）這個實驗中，利用木塊被碰撞后移動的來比較物體的動能大小。下列實例中與此實驗方法相同的有。（單選并填編號）①認識電流大小時，用水流進行類比②用海綿的凹陷程度來表示壓力的作用效果③用酚酞試液滴入溶液便紅色來判斷溶液呈堿性【變式5-1】（2023秋?渭濱區(qū)期末）如圖是“探究物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，讓同一小球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，推動木塊做功，目的是為了探究（選填“小球”或“木塊”）動能的大小與（選填“高度”或“速度”）的關系。【變式5-2】（2023秋?秦都區(qū)期末）某同學在探究“物體的重力勢能與哪些因素有關”時，選用下列實驗器材：一塊厚泡沫，三個相同的鐵釘，三個金屬塊m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下實驗：將鐵釘插入泡沫的相同深度，分別將三個金屬塊由空中靜止釋放撞擊鐵釘，鐵釘進入泡沫深度如圖所示。（1）金屬塊下落的過程中，將能轉化為動能。實驗中可以通過觀察來比較金屬塊重力勢能的大小。（2）通過a、b兩次實驗可初步得出的結論是：在質量相同時，物體，重力勢能越大。（3）比較兩次實驗，說明金屬塊位置相同時，質量越大，金屬塊的重力勢能越大。1．（2023秋?漢中期末）在探究“物體的動能的大小與哪些因素有關”的實驗中，讓質量相同的鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放，撞擊同一木塊，能將木塊撞出一段距離，如圖所示，下列說法正確的是（）A．上述操作的目的是探究鐵球動能的大小與高度的關系 B．木塊被撞擊后滑行距離不同，但滑行時所受摩擦力大小相同 C．用小車代替木塊更便于得到實驗結論 D．該實驗中如果水平長木板的表面是光滑的，也能得出實驗結論2．（2024?惠陽區(qū)校級開學）在國際馬拉松比賽中，當運動員加速沖刺時，運動員的（）A．動能增大 B．慣性增大 C．重力增大 D．運動狀態(tài)不變3．（2024?鞍山模擬）小紅在操場上將一皮球拋出，皮球被拋出后的運動軌跡如圖所示，a、c兩點處于同一高度。則下列判斷中正確的是（）A．皮球由a到b時，動能逐漸增大 B．皮球在b點時的機械能最大 C．皮球由c到d時，機械能一直減小 D．皮球在a、c兩點時動能相等4．（2023秋?睢寧縣期中）實心球是我縣中考體育測試的一個重要項目，小明斜向上與水平成45°角拋出實心球。從球離開手到最后落在地面的過程中，則動能Ek隨時間t的變化關系（不計空氣阻力），最接近圖中的哪一個（）A．B．C．D．5．（2023秋?電白區(qū)期末）小華到家鄉(xiāng)某區(qū)域進行跨學科主題學習，如圖為該區(qū)域等高線地形示意圖。若在該河段開展野外漂流活動，皮劃艇從A點行駛到C點時，其重力勢能將（）A．不變B．變大C．變小D．先變大后變小6．（2023秋?茂南區(qū)校級期末）我集團校主校區(qū)在“職工之家”開設了乒乓球室，并同時增設發(fā)球機裝備，這極大地提高了教師活動的積極性，如圖是發(fā)球機在同一高度以相同的初速度朝不同方向，分別發(fā)出a、b、c三個完全相同的乒乓球，若不計空氣阻力，下列說法中正確的是（）A．發(fā)球時b球的動能最大 B．c球落地時的動能最大 C．落地時三個小球的動能不同 D．a(chǎn)球在最高點時的重力勢能最大7．（2023秋?無錫期末）用如圖所示的裝置探究動能大小與哪些因素有關。改變小車在斜面上的高度h，由靜止釋放，撞擊水平面上的木塊，觀察木塊被撞擊后移動的距離。下列說法中正確的是（）A．木塊被撞擊后移動的距離越遠，小車動能越大 B．木塊被撞擊后滑行過程中受到水平面的摩擦力逐漸增大 C．實驗中，斜面和水平面必須是同種材料 D．此裝置是探究動能大小與質量的關系8．（2023秋?東莞市校級期末）在如圖探究“物體動能大小與哪些因素有關”的實驗中，將質量不同的小球從同一高度靜止釋放撞擊同木塊，探究的是小球的動能大小與的關系，實驗是通過（填“木塊”或“木板”）移動的距離來比較小球動能大小的。9．（2023秋?永修縣期末）目前在軌的有中國空間站和國際空間站。中國空間站的軌道高度是：遠地點346.9km，近地點319.6km，如圖所示，從遠地點到近地點的過程中，其運動速度越來越大，動能逐漸，重力勢能逐漸。10．（2023秋?江都區(qū)期末）如圖所示是玩彈弓的情景。經(jīng)驗表明，橡皮筋拉得越長，同樣的“子彈”射得越遠，這說明橡皮筋的彈性勢能與其有關；若橡皮筋被拉的長度相同，而用的“子彈”不同，則質量大的“子彈”射出的距離較，原因是質量大的“子彈”射出時小。12．（2023秋?英德市期中）跳水運動員在練習跳水時，如圖，跳板發(fā)生了（選填“彈性”或“塑性”）形變。彎曲的跳板能把運動員彈起，說明彎曲的跳板具有。跳板的彎曲程度越大，具有的能越大。13．（2023秋?舒城縣期末）如圖所示是探究“物體動能的大小與什么因素有關”的實驗裝置示意圖。（1）該實驗中所探究物體的動能是指物體（選填“A”或“B”）的動能。（2）實驗觀察到，同一物體A從斜面高處滾下，高度越大，物體B被撞得越遠，可以得出結論。14．（2023秋?閻良區(qū)期末）如圖所示，某實驗小組在“探究物體的動能跟哪些因素有關”的實驗中，讓小球從同一斜面某處由靜止釋放，撞擊同一水平面上的同一木塊，并使木塊向前移動一段距離后靜止。（1）實驗中，探究的動能是指小球在（選填“斜面上”“撞擊木塊時”或“撞擊木塊后”）所具有的動能，其大小是通過來反映的。（2）分析兩圖可知，當質量一定時，物體速度越大，動能越。（3）分析兩圖實驗現(xiàn)象，可以解釋汽車超載行駛時危險性大的原因。（4）如果水平面絕對光滑，則本實