2018-2019学年高中物理第四章机械能和能源第二节动能势能学案粤教版

《2018-2019学年高中物理第四章机械能和能源第二节动能势能学案粤教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二节　动能　势能知识目标核心素养1.明确做功与能量转化的关系.2.知道动能的表达式，会用公式计算物体的动能.3.理解重力势能的概念，知道重力做功与重力势能变化的关系.4.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的因素.1.理解动能、势能的概念，掌握普遍的功能关系.2.会推导动能、重力势能的表达式.3.归纳、类比理解重力做功与重力势能、弹力做功与弹性势能的关系.一、功和能的关系1．能量：一个物体能够对其他物体做功，说明这个物体具有能量．2．功和能的关系：功是能量转化的量度，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化．二

2、、动能1．定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能．2．表达式：Ek＝mv2.(1)物理意义：物体的动能等于物体的质量与它的速度的平方乘积的一半．(2)表达式中的速度是瞬时速度．(3)动能是标量(填“标量”或“矢量”)，是状态(填“过程”或“状态”)量．3．单位：动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号J表示．三、重力势能1．概念：由物体所处位置的高度决定的能量．2．重力做的功：(1)做功表达式：WG＝mgh＝mgh1－mgh2，式中h指初位置与末位置的高度差；h1、h2分别指初位置、末位置的高度．(2)做功的正负：物体下降时重力做正功；物体被

3、举高时重力做负功．(3)做功的特点：只与运动物体的起点和终点的位置有关，而与运动物体所经过的路径无关．3．重力势能：(1)定义：物体的重力与所处高度的乘积．(2)大小：表达式：Ep＝mgh；单位：焦耳，符号：J.(3)标矢性：重力势能是标量，只有大小，没有方向．(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式：WG＝mgh1－mgh2＝－ΔEp.②重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加．4．重力势能的相对性：(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面．在参考平面上，物体的重力势能取作0.(2)重

4、力势能的相对性特点①选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的．②对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小．5．重力势能的系统性：重力势能是物体与地球所组成的系统共有的．四、弹性势能1．定义：发生形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量．2．大小：跟形变量的大小有关，形变量越大，弹性势能也越大．对于弹簧来说，弹性势能与拉伸或压缩长度有关；当形变量一定时，劲度系数越大的弹簧弹性势能越大．3．势能：与相互作用物体的相对位置有关的能

5、量．1．判断下列说法的正误．(1)动能不变的物体，一定处于平衡状态．(×)(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)(3)一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化．(√)(4)同一物体在不同位置的重力势能分别为Ep1＝3J，Ep2＝－10J，则Ep1

6、度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________．(2)质量为m的物体从地面上方H高处由静止释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图1所示，重力加速度为g，在此过程中，重力对物体做功为________，重力势能______(填“减少”或“增加”)了______．图1答案　(1)－10m/s　0　(2)mg(H＋h)　减少　mg(H＋h)一、动能如图2所示，一个质量为m、初速度为v的物体，在水平桌面上运动，因受摩擦阻力f的作用，运动一段位移s后静止下来．在这一过程中，物体克服摩擦阻力做了功，根据功和

7、能的关系，这个功在数值上就等于物体初始所具有的动能．请推导这个物体初始所具有的动能．图2答案　选初速度的方向为正方向，由牛顿第二定律得－f＝m(－a)由位移速度关系得s＝摩擦力对物体所做的功是W＝－fs＝m(－a)·＝－mv2即物体克服摩擦力做功的大小为W′＝mv2根据功和能的关系，mv2就是物体初始所具有的动能．1．对动能的理解(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关．(2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．(3)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系

8、．2．动能变化量ΔEk物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即ΔEk＝mv22－mv12，若ΔEk>0，则表示物体的动能增加，若ΔEk<0，则表示物体的动能减少．例1　下列关于动能的说法正确的