师：同学们好，今天我们一起来学习人教版八年级下第十一章第三节——动能和势能。首先，我们来看一个视频。一帮外国小伙子做了个实验，看看 45 米高空坠物对车辆的伤害有多大。小伙子们准备好了即将被破坏的车辆和坠落物，便迫不及待开始实验。首先是标枪和飞镖，这两样东西都自带攻击属性，自由落体后，有两根标枪稳稳扎在车顶上，飞镖则几乎大部分扎在车顶和玻璃上，甚至扎穿了挡风玻璃。
通过视频，我们看到飞镖扎穿了厚重的车顶。小小的飞镖为何具有如此巨大的能量呢？这就与我们今天要学的动能和势能有关。
下面，我们先来做个实验：运动的小球对其他物体做功了吗？很明显，没有。如果把小木块放在轨道上，现在我们看到小木块在小球推力作用下向前移动了一段距离，小钢球对木块做了功。在物理学中，如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。能量的单位与做功的单位相同，都是焦耳。如果一个物体能够对外做功越多，表明它具有的能量越大。
下面，请同学们分析一下图中具有能量的物体有什么共同特点。行驶的汽车、飞奔的运动员、高速飞行的子弹、在空中翻转的飞机，都具有对外做功的本领，它们都具有能量，共同特点是都在运动。在物理学中，我们把物体由于运动而具有的能，称之为动能。
大家想想，生活中还有哪些物体具有动能呢？
生：行驶的自行车，滚动的足球，空中飞翔的小鸟。
师：同学们举的例子都非常好。它们都在运动，都具有动能。所以，一切运动的物体都具有动能。下面，请同学们比较一下图中的物体哪个动能更大？普通列车速度约 80 千米每小时，而复兴号高铁速度高达 350 千米每小时。很明显，复兴号高铁的动能更大。大家再看一组，空载的列车和装满人的列车，速度都为 80 千米每小时，装满人的火车动能更大。那动能的大小到底与哪些因素有关呢？大家可以猜想一下，我们可以从高速的限速牌上获得一些提示。高速公路是为了快速通行，为何还要设置限速呢？由此我们可以猜想，动能的大小可能与速度有关。而在限速牌上，我们看到不同车型限速不同，小汽车限速 120 千米每小时，大货车限速 90 千米每小时，这是为什么呢？由此我们可以猜想，动能的大小可能还和质量有关。那如何通过实验来探究动能的大小与速度和质量的关系呢？首先，我们来看实验器材。
这是一个斜槽轨道，轨道上标记了一、二两个高度不同的位置，一位置高度较低，二位置高度较高，还有两个质量不等的小球，粉笔块在小球推动下向前移动，我们可以通过粉笔块移动的距离，来判断小球动能的大小。三个位置标签 0、1、2 帮我们标记位置，其中 0 标签标记的是粉笔块初始位置，1、2 两个标签标记的是粉笔块被撞击后停下来的位置。首先，我们来探究动能与速度的关系。根据刚才的猜想，动能的大小可能与速度和质量都有关系，因此要探究动能与速度的关系，就要保持质量不变。怎么保证质量不变呢？很好，选择同一个小球。那如何改变小球的速度呢？我们可以选择让小球从斜面的不同位置由静止释放，这样它们到达水平面时将会获得不同的速度。
接下来，我们探究动能大小与速度的关系。我们选择质量较大的小球，让它从斜面的一、二两个位置分别由静止释放，到达水平面时，小球的速度相同吗？根据生活经验，我们知道当小球从较高的二位置由静止释放时，到达水平面将会获得较大的速度。那么粉笔块在小球撞击下移动的距离是否相同？接下来我们进行实验。首先，我们将 0 位置标记在粉笔块的初始位置，将小球从一位置释放，将 1 号标签放在粉笔块停下的位置。接下来取回小球，将粉笔块推回到 0 位置。然后，我们将小球从较高的二位置由静止释放，将 2 号标签放在粉笔块停下的位置。通过刚才的实验，我们看到，当小球从较高的二位置由静止释放时，到达水平面的速度更大，粉笔块被撞击后移动的距离也更远，说明小球具有的动能更大。由此我们可以得出结论，动能的大小与物体的速度有关。在质量一定时，速度越大，动能越大。接下来，我们要探究动能与质量之间的关系。所以我们要选择两个质量不同的小球，与此同时，还要保证小球的速度相同。那如何保证小球到达水平面时速度相同呢？我们只需要让小球从同一位置由静止释放，这样它们到达水平面时就会获得相同的速度。
接下来，我们探究动能大小与质量的关系。我们选择两个质量不同的小球，让它们从相同的位置由静止释放，当它们到达水平面时将会获得相同的速度。那么粉笔块被撞击后移动的距离是否相同呢？接下来我们进行实验。先将粉笔块初始位置标记为 0 位置，将质量较小的小球从二位置由静止释放，将粉笔块停下的位置标记为 1 位置。将粉笔块放回 0 位置，接下来让质量较大的小球从二位置由静止释放，将粉笔块最后停下的位置标记为 2 位置。