【原】初中物理：11.3 动能和势能电子书

心平气和5mmxp4 2021-04-17

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以下是一位一线物理教师精心整理的电子书，在此认真地分享。

在此温馨提醒一下：教材是需要精读的学习资料，精读是一种好习惯，读懂是高境界。

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第3节动能和势能

湍急的流水能推动水车(图11.3-1 )，拉开的弹弓能将弹丸射出，流水、弹弓都做了功。物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量(energy)，简称能。能量的单位与功的单位相同，也是焦耳。

一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。

图11.3-1 运动的水具有动能

动能

运动的钢球打在木块上，木块被推走，钢球对木块做了功。钢球能够做功，表明钢球具有能量。物体由于运动而具有的能，叫做动能( kinetic energy )。一切运动的物体都具有动能。动能的大小跟哪些因素有关呢?

实验

探究物体的动能跟哪些因素有关

如图11.3-2，钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球

图11.3-2

A碰上物体B后，能将B撞出一段距离s。在同样的平面上，B被撞得越远，A对B做的功就越多，A的动能越大。

1. 让同一钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下，钢球运动到水平面时的快慢一样吗？哪次木块B撞得远？

实验表明，钢球从高处滚下，高度h越高，钢球运动到水平面时速度越____ ，木块B被撞得越远。所以，质量相同时，钢球的速度越大，动能越____ 。

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。哪个钢

球把木块B撞得远？

实验表明，速度相同时，质量越______的钢球能将木块B撞得越远。所以，钢球的速度相同时，质量越大，动能越____ 。

质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。

想想议议

某段道路的标志牌显示：小型客车最高行驶速度不得超过100 km/h ；大型客车、载货汽车最高行驶速度不得超过80 km/h(图11.3-3)。

请你用物理知识解释，为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制？为什么在同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度?

图11.3-3 交通标志牌

车型不同，车的载重量就不同，也就是说，车的质量有大有小。如果车的行驶速度相同，质量大的，动能大，行驶时危险性就大。因此，在同样的道路上，交通管理部门会对不同车型设定不同的最高行驶速度。

势能

打桩机在工作时(图11.3-4)，先把重锤高高举起，重锤落下，可以把桩打人地里，重锤对桩做了功。这说明高处的重锤具有能量。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。物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。例如，水力发电站要想发出更多的电来，就要想办法储存更多的水，将水位提得更高，也就是尽量使水的重力势能更大。

发生形变的物体在恢复形变时可以做功，因此也具有能量。例如，发生形变的网球拍能将网球弹出，具有能量(图11.3-5)；拉弯的弓能将箭射出，具有能量(图11.3-6)；被压弯的跳板能将运动员弹起，具有能量……物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。射箭时弓的形变越大，箭射得越远。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。

重力势能和弹性势能是常见的两种势能( potentialenergy )。（势，位置）

动手动脑学物理

1. 请你从能量的角度解释，为什么骑自行车时速度不能太快？

骑自行车时, 在质量相等的情况下，速度太快动能就会很大，一旦发生紧急情况时，不能在很短的时间内停下来，容易发生交通事故。

2. 请你判断下列物体具有哪种形式的能量：

(1)在水平公路上行驶的汽车；

(2)悬挂在天花板.上的吊灯；

(3)在空中飞行的飞机；

(4)被拉开的弹弓。

(1) 动能；

(2)重力势能；

(3)重力势能和动能;