【金牌學(xué)案】年高中物理 第四章 第二節(jié) 動(dòng)能 勢(shì)能課件 粵教必修2

第二節(jié)動(dòng)能勢(shì)能一、功和能1．定義：一個(gè)物體能對(duì)其他物體做功，就說(shuō)這個(gè)物體具有_______．能量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化2．功和能：做功的過(guò)程就是能量______的過(guò)程．做了多少功，就有多少能量發(fā)生______．能量轉(zhuǎn)化

3．功是過(guò)程量，能量是狀態(tài)量，功是_________的量度．

(1)功只能用來(lái)量度物體在相互作用過(guò)程中能量變化了多少，而不能用來(lái)量度物體在某一狀態(tài)所具有的能量．

(2)對(duì)于“功”無(wú)所謂轉(zhuǎn)化，因此功和能量是兩個(gè)不同的物理量．4．單位：功和能的單位都是_______．焦耳二、動(dòng)能運(yùn)動(dòng)

1．定義：物體由于_______而具有的能量稱為動(dòng)能，用Ek表示．2．公式：Ek＝_______.12mv2

三、勢(shì)能

1．勢(shì)能：與相互作用物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量叫勢(shì)能．

2．重力勢(shì)能：由物體所處位置的高度決定的能量，用Ep表示，大小等于物體所受_______的大小與所處高度的______，公式Ep＝_______.重力乘積mgh3．重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系：重力做正功時(shí)重力勢(shì)能減少，做負(fù)功時(shí)重力勢(shì)能增加，即WG＝__________.Ep1－Ep24．彈性勢(shì)能：物體由于彈性形變所具有的能量叫彈性勢(shì)能，Ep＝______.122kx

三峽大壩是世界第一大的水電工程，于2006年5月20日全線建成.2010年7月19日，三峽大壩將迎來(lái)一次峰值在65000立方米每秒左右的洪水，堪比1998年長(zhǎng)江三峽河段的最高峰值，這也將是三峽水庫(kù)建成以來(lái)所面臨的規(guī)模最大的一次洪水挑戰(zhàn)．經(jīng)國(guó)家防總批準(zhǔn)，三峽水庫(kù)于2011年9月10日零時(shí)正式啟動(dòng)第四次175米試驗(yàn)性蓄水，至18日19時(shí)，水庫(kù)水位已達(dá)到160.18米．修筑大壩的目的是什么？在發(fā)電過(guò)程中存在著怎樣的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系？圖4－2－1

答案：修筑大壩的目的是使水位上升從而增加水的重力勢(shì)能，而重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能，從而推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電．要點(diǎn)1動(dòng)能的理解

1．動(dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)能的取值只能為正值或零，不會(huì)有負(fù)值．

2．動(dòng)能是狀態(tài)量，描述的是物體在某一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．對(duì)于某一物體來(lái)說(shuō)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(或瞬時(shí)速度)確定了，則動(dòng)能Ek就確定了．

3．動(dòng)能具有相對(duì)性．由于取不同的參考系，同一物體的瞬時(shí)速度有不同值，所以同一狀態(tài)下，物體的動(dòng)能大小與參考系有關(guān)．在一般情況下，若無(wú)特殊說(shuō)明，取大地為參考系．【例1】(雙選)關(guān)于物體的動(dòng)能，下列說(shuō)法中正確的是()

A．一個(gè)物體的動(dòng)能可能小于零

B．一個(gè)物體的動(dòng)能與參考系的選取有關(guān)

C．兩質(zhì)量相同的物體若動(dòng)能相同，則物體的速度也一定相同

D．兩質(zhì)量相同的物體若動(dòng)能相同，則物體的速度不一定相同

思路點(diǎn)撥：物體的動(dòng)能由質(zhì)量和速度的大小決定，其表達(dá)解析：因?yàn)関2

是一個(gè)正值，所以物體的動(dòng)能不可能小于零，且速度的大小與參考系的選取有關(guān)，所以動(dòng)能與參考系的選取有關(guān)，選項(xiàng)A錯(cuò)，B對(duì)；兩質(zhì)量相同的物體若動(dòng)能相同，則物體的速度大小也一定相同，但方向可能不同，所以速度不一定相同，C錯(cuò)、D對(duì)．答案：BD1．下列關(guān)于動(dòng)能的說(shuō)法中，正確的是()B

A．運(yùn)動(dòng)物體所具有的能就是動(dòng)能

B．質(zhì)量恒定的物體的動(dòng)能發(fā)生變化，速度一定變化；當(dāng)其速度發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化

C．質(zhì)量為m的物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度為v1，則

D．物體在外力F作用下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)力F減小時(shí)，其動(dòng)能也逐漸減小物體在全過(guò)程的動(dòng)能都是重力勢(shì)能彈性勢(shì)能定義物體由于高度而具有的勢(shì)能發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有勢(shì)能表達(dá)式Ep＝mgh

12Ep＝—kx

2相對(duì)性重力勢(shì)能大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)，但變化量與參考面的選取無(wú)關(guān)彈性勢(shì)能與零勢(shì)能位置選取有關(guān)，通常選自然長(zhǎng)度時(shí)，勢(shì)能為零系統(tǒng)性重力勢(shì)能是物體與地球這一系統(tǒng)所共有的彈性勢(shì)能是彈簧本身具有的能量與力做功的關(guān)系重力勢(shì)能的變化等于克服重力做的功，即ΔEp＝－WG彈性勢(shì)能的變化等于克服彈力所做的功，即ΔEp＝－WF聯(lián)系兩種勢(shì)能分別以彈力、重力的存在為前提，又由物體的相對(duì)位置來(lái)決定，同屬于機(jī)械能的范疇，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化要點(diǎn)2重力勢(shì)能和彈彈性勢(shì)能的異異同【例2】如圖4－2－2所示，質(zhì)量量相等的兩兩物體中間間連有一彈簧，現(xiàn)用用力F緩慢向上提提物體A，直到物體體B恰好離開(kāi)地地面．開(kāi)始時(shí)物體體A靜止在彈簧簧上面．設(shè)設(shè)開(kāi)始時(shí)彈彈簧的彈性性勢(shì)能為Ep1，物體B剛要離開(kāi)地地面時(shí)，彈彈簧的彈性性勢(shì)能為Ep2，則關(guān)于Ep1、)Ep2大小關(guān)系及及彈性勢(shì)能能變化ΔEp的說(shuō)法中正正確的是(A．Ep1＝Ep2B．Ep1>Ep2C．ΔEp>0D．ΔEp<0圖4－2－2答案：A解析：開(kāi)始時(shí)彈簧簧形變量為為x1，有kx1＝mg.它離開(kāi)地面面時(shí)形變量量為x2，有kx2＝mg.可得x1＝x2，所以Ep1＝Ep2，ΔEp＝0，選項(xiàng)A對(duì)．2．下列說(shuō)法法中正確的的是()AA．任何發(fā)生生彈性形變變的物體都都具有彈性性勢(shì)能B．物體只要要發(fā)生了形形變，就一一定具有彈彈性勢(shì)能C．物體處于于某個(gè)位置置，重力勢(shì)勢(shì)能的大小小是唯一確確定的D．質(zhì)量大的的物體，重重力勢(shì)能一一定大要點(diǎn)3重力做功和和重力勢(shì)能能的關(guān)系1．重力做功功的特點(diǎn)只與運(yùn)動(dòng)物物體的起點(diǎn)點(diǎn)和終點(diǎn)位位置有關(guān)，，而與運(yùn)動(dòng)動(dòng)物體所經(jīng)經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)無(wú)關(guān)，WG＝－mgΔh＝mg(h1－h(huán)2)．2．重力勢(shì)能能(1)重力勢(shì)能是是狀態(tài)量，，它反映物物體在某一一位置因被被舉高所具有的能量量，在不同同的位置，，重力勢(shì)能能不同．(2)重力勢(shì)能是是標(biāo)量，其其正、負(fù)號(hào)號(hào)表示相對(duì)對(duì)于參考平平面重力勢(shì)能的高低低．(3)重力勢(shì)能具具有系統(tǒng)性性，它是物物體和地球球組成的系系統(tǒng)共同具有的．(4)重力勢(shì)能具具有相對(duì)性性．重力勢(shì)勢(shì)能的表達(dá)達(dá)式Ep＝mgh中的h是物體到參參考平面的的高度．當(dāng)當(dāng)物體在參參考平面的的上方時(shí)，，Ep為正值；當(dāng)當(dāng)物體在參參考平面的的下方時(shí)，，Ep為負(fù)值．參參考平面的的選取是任意意的，可視視具體問(wèn)題而定定，通常情情況選擇地地面或運(yùn)動(dòng)動(dòng)物體所能達(dá)達(dá)到的最低低點(diǎn)作為參參考平面．．(5)重力勢(shì)能的的變化是絕絕對(duì)的，與與參考平面面的選擇無(wú)無(wú)關(guān)．3．重重力力做做功功和和重重力力勢(shì)勢(shì)能能的的關(guān)關(guān)系系重力力做做正正功功時(shí)時(shí)，，重重力力勢(shì)勢(shì)能能減減少少；；重重力力做做負(fù)負(fù)功功時(shí)時(shí)，，重重力力勢(shì)勢(shì)能能增加加，，其其關(guān)關(guān)系系式式是是WG＝Ep1－Ep2.【例3】如圖圖4－2－3所示示，，桌桌面面距距地地面面的的高高度度h2＝0.8m，一物物體體質(zhì)質(zhì)量量為為2kg，放放在在距距桌桌面面h1＝0.4m的支支架架上上(g取10m/s2)，求求：：物物體體由由支支架架下下落落到到桌桌面面的的過(guò)過(guò)程程中中重重力力勢(shì)勢(shì)能能的的變變化化量．圖4－2－3解：方方法一一：以桌面面為零零勢(shì)能能面，，物體體在支支架上上的高高度為為h1＝0.4m，則物物體在支支架上上的重重力勢(shì)勢(shì)能為為Ep1＝mgh1＝2×10××0.4J＝8J物體在在桌面面上的的重力力勢(shì)能能為Ep2＝0重力勢(shì)勢(shì)能變變化量量為ΔEp＝Ep2－Ep1＝－8J.負(fù)號(hào)表表示物物體從從支架架下落落到桌桌面的的過(guò)程程中重重力勢(shì)勢(shì)能是是減小小的．方法二二：物體由由支架架下落落到桌桌面過(guò)過(guò)程中中重力力做功功W＝mgh1＝2×10××0.4J＝8J重力做做正功功則重重力勢(shì)勢(shì)能減減小，，重力力勢(shì)能能減少少量為為8J.3．(雙選，，2011年惠陽(yáng)陽(yáng)高級(jí)級(jí)中學(xué)學(xué)期末末)關(guān)于重重力做做功，，下列列說(shuō)法正正確的的是()BDA．重力力做