【原】初中物理：11.3 動(dòng)能和勢(shì)能電子書

心平氣和5mmxp4 2021-04-17

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以下是一位一線物理教師精心整理的電子書，在此認(rèn)真地分享。

在此溫馨提醒一下：教材是需要精讀的學(xué)習(xí)資料，精讀是一種好習(xí)慣，讀懂是高境界。

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第3節(jié) 動(dòng)能和勢(shì)能

湍急的流水能推動(dòng)水車(圖11.3-1 )，拉開的彈弓能將彈丸射出，流水、彈弓都做了功。物體能夠對(duì)外做功，我們就說(shuō)這個(gè)物體具有能量(energy)，簡(jiǎn)稱能。能量的單位與功的單位相同，也是焦耳。

一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。

圖11.3-1 運(yùn)動(dòng)的水具有動(dòng)能

動(dòng)能

運(yùn)動(dòng)的鋼球打在木塊上，木塊被推走，鋼球?qū)δ緣K做了功。鋼球能夠做功，表明鋼球具有能量。物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能，叫做動(dòng)能( kinetic energy )。一切運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能。動(dòng)能的大小跟哪些因素有關(guān)呢?

實(shí)驗(yàn)

探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)

如圖11.3-2，鋼球從高為h的斜槽上滾下，在水平面上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的鋼球

圖11.3-2

A碰上物體B后，能將B撞出一段距離s。在同樣的平面上，B被撞得越遠(yuǎn)，A對(duì)B做的功就越多，A的動(dòng)能越大。

1. 讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的快慢一樣嗎？哪次木塊B撞得遠(yuǎn)？

實(shí)驗(yàn)表明，鋼球從高處滾下，高度h越高，鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度越____ ，木塊B被撞得越遠(yuǎn)。所以，質(zhì)量相同時(shí)，鋼球的速度越大，動(dòng)能越____ 。

2.改變鋼球的質(zhì)量，讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下。哪個(gè)鋼

球把木塊B撞得遠(yuǎn)？

實(shí)驗(yàn)表明，速度相同時(shí)，質(zhì)量越______的鋼球能將木塊B撞得越遠(yuǎn)。所以，鋼球的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越____ 。

質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)的速度越大，它的動(dòng)能越大；運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，它的動(dòng)能也越大。

想想議議

某段道路的標(biāo)志牌顯示：小型客車最高行駛速度不得超過(guò)100 km/h ；大型客車、載貨汽車最高行駛速度不得超過(guò)80 km/h(圖11.3-3)。

請(qǐng)你用物理知識(shí)解釋，為什么要對(duì)機(jī)動(dòng)車的最高行駛速度進(jìn)行限制？為什么在同樣的道路上，對(duì)不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度?

圖11.3-3 交通標(biāo)志牌

車型不同，車的載重量就不同，也就是說(shuō)，車的質(zhì)量有大有小。如果車的行駛速度相同，質(zhì)量大的，動(dòng)能大，行駛時(shí)危險(xiǎn)性就大。因此，在同樣的道路上，交通管理部門會(huì)對(duì)不同車型設(shè)定不同的最高行駛速度。

勢(shì)能

打樁機(jī)在工作時(shí)(圖11.3-4)，先把重錘高高舉起，重錘落下，可以把樁打人地里，重錘對(duì)樁做了功。這說(shuō)明高處的重錘具有能量。在地球表面附近，物體由于受到重力并處在一定高度時(shí)所具有的能，叫做重力勢(shì)能。物體的質(zhì)量越大，位置越高，它具有的重力勢(shì)能就越大。例如，水力發(fā)電站要想發(fā)出更多的電來(lái)，就要想辦法儲(chǔ)存更多的水，將水位提得更高，也就是盡量使水的重力勢(shì)能更大。

發(fā)生形變的物體在恢復(fù)形變時(shí)可以做功，因此也具有能量。例如，發(fā)生形變的網(wǎng)球拍能將網(wǎng)球彈出，具有能量(圖11.3-5)；拉彎的弓能將箭射出，具有能量(圖11.3-6)；被壓彎的跳板能將運(yùn)動(dòng)員彈起，具有能量……物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能。射箭時(shí)弓的形變?cè)酱螅涞迷竭h(yuǎn)。物體的彈性形變?cè)酱?，它具有的彈性?shì)能就越大。

重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能是常見的兩種勢(shì)能( potentialenergy )。（勢(shì)，位置）

動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理

1. 請(qǐng)你從能量的角度解釋，為什么騎自行車時(shí)速度不能太快？

騎自行車時(shí), 在質(zhì)量相等的情況下，速度太快動(dòng)能就會(huì)很大，一旦發(fā)生緊急情況時(shí)，不能在很短的時(shí)間內(nèi)停下來(lái)，容易發(fā)生交通事故。

2. 請(qǐng)你判斷下列物體具有哪種形式的能量：

(1)在水平公路上行駛的汽車；

(2)懸掛在天花板.上的吊燈；

(3)在空中飛行的飛機(jī)；

(4)被拉開的彈弓。

(1) 動(dòng)能；

(2)重力勢(shì)能；

(3)重力勢(shì)能和動(dòng)能;