八下物理：探究物体的动能跟哪些因素有关
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【八下物理：探究物体的动能跟哪些因素有关】
【设计与进行实验】
1.主要实验器材：质量不同的钢球、木块、斜面等；
2.实验步骤：
探究1：动能大小与速度的关系
（1）控制不变的量时钢球的质量m；
（2）改变的量时钢球的速度 ， 即改变钢球在滑槽上的释放位置的高度h；
（3）观察的量时木块被撞出的距离s 。
探究2：动能大小与质量的关系
（1）控制不变的量时钢球的速度 ， 即固定钢球在滑槽上的释放位置的高度h；
（2）改变的量钢球的质量m；
（3）观察的量时木块被撞出的距离s 。
【分析和论证】
探究1中：当钢球质量相同时 ， 钢球达到斜面底端速度越大 ， 木块被撞击滑行的距离越远 ， 说明钢球的动能与速度有关 ， 速度越大 ， 动能越大 。
探究2中：当钢球达到斜面底端速度相同时 ， 钢球质量越大 ， 木块被撞击滑行的距离越远 ， 说明钢球的动能与质量有关 ， 质量越大 ， 动能越大 。
【实验结论】
物体动能大小与物体的质量和运动速度有关：
①质量相同的物体 ， 运动速度越大 ， 它的动能越大；
②运动速度相同的物体 ， 质量越大 ， 它的动能越大 。
【实验方法】
（1）转换法：通过小球推动木块运动的距离来反映小球动能大小 ， 推动木块运动距离越远 ， 小球的动能越大；
（2）控制变量法：
①探究动能大小与质量的关系（控制小球速度不变 ， 将质量不同的两小球 ， 从同一高度由静止释放 ， 小球质量越大 ， 撞击后木块运动的距离越大 ， 小球动能越大） 。
②探究动能大小与速度的关系（控制小球质量不变 ， 将质量相同的两小球 ， 从不同高度由静止释放 ， 小球速度越大 ， 撞击木块后运动的距离越大 ， 小球动能越大） 。
【交流与讨论】
（1）使钢球获得动能的方法：将钢球由斜面某一高度静止释放（重力势能转化为动能） 。
（2）将质量不同的钢球放在斜面上同一高度处静止释放的目的：控制钢球达到斜面底端时具有相同的初速度（钢球的速度与质量无关） 。
（3）将质量相同的钢球由斜面上不同位置静止释放的目的：改变钢球达到斜面底端时的初速度 。
（4）实验推理：当水平面绝对光滑时 ， 木块将一直做匀速直线运动 。
（5）水平面绝对光滑时对实验的影响：钢球撞击木块后木块移动的距离无法确定 ， 钢球动能的大小无法比较 。
（6）钢球在水平面上不能立即停下的原因：钢球具有惯性 。
（7）木块最终停止的原因：受到摩擦力的作用（力是改变物体运动状态的原因） 。
（8）实验中能量的转化 。
①小球从斜面上由静止下落 ， 下滑过程中重力势能转化为动能和内能；木块在水平面上运动时动能转化为内能 。
②钢球在运动过程中机械能不守恒 ， 机械能减少量最终转化为内能 。
（9）实验改进：
①木块被撞后滑出木板的解决办法：换质量更大的木块 ， 换质量更小的钢球 ， 换更长的木板 。
②木块质量较大 ， 确保实验现象较明显：增大钢球滚下的高度 。
③不用木块的实验改进：在桌上铺一条毛巾 ， 钢球在毛巾上表面滚动的距离来反映动能的大小 。
（10）实验结论的应用：生活中超载、超速问题（超速：速度大 ， 超载：质量大 ， 则动能大 ， 危险性大） 。
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