11.3 动能和势能（原卷版）（人教版）.docxVIP

11.3动能和势能（原卷版）

知识

清单

1.能量；

2.动能；

3.势能

知识点1：能量

1.现象探究：能做功的物体具有能量

做功有快慢之分，那么，怎样比较做功的快慢呢？下面我们类比速度的定义进行说明。

现象

图示

分析

归纳

海啸将建筑物、汽车等一扫而空

流动的海水能将建筑物、汽车等一扫而空，流动的海水能对外做功，即流动的海水具有做功本领

像流动的海水、被拉弯的弓、被举高的重锤等物体能够对外做功，我们就说这些物体具有能量

被拉弯的弓将箭射出

被拉弯的弓能将箭射出，弓能对外做功，即被拉弯的弓具有做功本领

被举高的重锤下落敲击木桩而将木桩打入地里

被举高的重锤，当它下落时可以把地面上木桩打入地里，它可以对木桩做功，即被举高的重锤具有做功本领

2.能量的概念及单位

（1）物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。

（2）能量的单位与功的单位相同，在国际单位制中，能量的单位是焦耳（J）。

3.对能的理解

（1）能量是表示物体做功本领的物理量。

（2）物体做功过程实质上是能量转化或转移的过程，物体能够做功越多，表示这个物体所具有的能量越大。

4.能与功的区别与联系

区别

功是一个过程量，能是一个状态量

功是描述力对物体作用过程中取得的成效的物理量，是相对于一个过程而言的；能是描述一个物体做功本领的物理量，是一个状态量

具有能量的物体不一定做功，而正在做功的物体一定具有能量

联系

功是能量变化的量度

★特别提醒

“能够做功”与“做了功”的区别

物体“能够做功”与“做了功”是两个不同的概念。“能够做功”表示物体具有做功本领，与做不做功没关系；“做了功”表示结果，是物体对另一个物体施力并经过一段距离后取得了成效。

【典例1】下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（）。

A.一个物体没有做功，它一定不具有能量；

B.一个物体能够做的功越多，其动能一定越大；

C.一个物体具有能量，说明它正在做功；

D.一个物体能够做功，说明它具有能量

知识点2：动能

1.现象探究：运动的物体是否具有能

现象

图示

分析

归纳

风吹着帆船移动

空气在流动的过程中对帆做功

风、流动的河水和飞行的子弹都能做功，它们都具有能量，分析这些物体的共同特点可知，这些物体都是由于运动而具有能量

河水把砂石冲走

水在流动过程中对砂石做功

子弹射穿鸡蛋

子弹在运动过程中对鸡蛋做功

2.动能

物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。例如，空中飞行的小鸟、行驶的汽车、流动的水等。

★特别提醒

叙述动能的定义时，只能说“物体由于运动而具有的能”，不能说“运动的物体具有的能”，因为运动的物体除了具有动能外，还可能具有其他形式的能，如高空飞行的飞机除了具有动能外，还具有重力势能和内能等。

4.理解动能大小时应注意的问题

一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体质量和运动速度决定，在讨论物体动能大小时，必须同时分析两个因素。

例如，一颗子弹的速度大于火车的速度，但子弹的动能不一定比火车的动能大，因为子弹的质量比火车的质量小得多；也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能一定比子弹的动能大，例如当火车的速度为零时，其动能一定比飞行的子弹小。

【典例2】如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图。实验中，探究的动能是指（）。

A．小球在斜面上的动能；

B．小球撞击木块时的动能；

C．小球撞击木块后的动能；

D．木块被小球撞击时的动能

知识点3：势能

1.重力势能

（1）现象探究：位于高处的物体具有能量

现象

图示

分析

归纳

从高空落下的陨石把地面砸出一个大坑

陨石对地面做了功，说明从高空落下的陨石具有能量

位于高处的物体下落时可以做功，表明位于高处的物体具有能量

水一直从高处往下滴，时间长了能把石头滴穿

位于高处的水滴对石头做功，说明高处的水滴具有能量

从高处落下的铅球落在沙地中能砸出坑

铅球对沙地做了功，说明从高处落下的铅球具有能量

（2）重力势能：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，叫做重力势能。

2.弹性势能

（1）现象探究

如图甲所示，弹弓上被拉长的橡皮筋存储了能量，能把“子弹”射出，且橡皮筋的弹性形变越大，“子弹”被射出的距离越远；如图乙所示，被压缩的弹簧存储了能量，能把小车弹开，且弹簧形变量越大，小车被弹开的距离越远。由此可知，发生弹簧形变的物体在恢复形变时可以对外做功，即发生弹性形变的物体具有能量。

甲乙

（2）弹性势能的定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

（3）决定弹性势能大小的因素：物体弹性势能的大小与物体的弹性形变程度和物体本身的材料有关。对同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。

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