《動(dòng)能勢(shì)能》課件（1）

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1、第二節(jié)第二節(jié) 動(dòng)能動(dòng)能 勢(shì)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 E

2、p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_.Ep1Ep24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_.1 22kx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65 000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

3、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 421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(

4、)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()BA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)，

5、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 Epmgh1 2Ep kx2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EpWG彈性勢(shì)能的變化等于克服彈力所做的功，即EpWF聯(lián)系兩

6、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)能和彈性勢(shì)能的異同【例2】如圖 422 所示，質(zhì)量相等的兩物體中間連有一彈簧，現(xiàn)用力 F 緩慢向上提物體 A，直到物體 B 恰好離開(kāi)地面開(kāi)始時(shí)物體 A 靜止在彈簧上面設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為 Ep1，物體 B 剛要離開(kāi)地面時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為 Ep2，則關(guān)于 Ep1、)Ep2 大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化Ep 的說(shuō)法中正確的是(AEp1Ep2BEp1Ep2CEp0DEp0圖 422答案：A解析：開(kāi)始時(shí)彈簧形變量為x1，有kx1mg.它離開(kāi)地面時(shí)形變量為x2，有kx2mg.可得x1x2，

7、所以Ep1Ep2，Ep0，選項(xiàng)A對(duì)2下列說(shuō)法中正確的是()AA任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能B物體只要發(fā)生了形變，就一定具有彈性勢(shì)能C物體處于某個(gè)位置，重力勢(shì)能的大小是唯一確定的D質(zhì)量大的物體，重力勢(shì)能一定大要點(diǎn)3重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系1重力做功的特點(diǎn)只與運(yùn)動(dòng)物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)物體所經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)，WGmghmg(h1h2)2重力勢(shì)能(1)重力勢(shì)能是狀態(tài)量，它反映物體在某一位置因被舉高所具有的能量，在不同的位置，重力勢(shì)能不同(2)重力勢(shì)能是標(biāo)量，其正、負(fù)號(hào)表示相對(duì)于參考平面重力勢(shì)能的高低(3)重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性，它是物體和地球組成的系統(tǒng)共同具有的(4)重力勢(shì)能具有相對(duì)性

8、重力勢(shì)能的表達(dá)式 Epmgh 中的h 是物體到參考平面的高度當(dāng)物體在參考平面的上方時(shí)，Ep為正值；當(dāng)物體在參考平面的下方時(shí)，Ep 為負(fù)值參考平面的選取是任意的，可視具體問(wèn)題而定，通常情況選擇地面或運(yùn)動(dòng)物體所能達(dá)到的最低點(diǎn)作為參考平面(5)重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的，與參考平面的選擇無(wú)關(guān)3重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能增加，其關(guān)系式是 WGEp1Ep2.【例3】如圖 423 所示，桌面距地面的高度 h20.8 m，一物體質(zhì)量為2 kg ， 放在距桌面 h1 0.4 m 的支架上 ( g 取10 m/s2)，求：物體由支架下落到桌面的過(guò)程中重力勢(shì)能的變化量圖

9、 423解：方法一：以桌面為零勢(shì)能面，物體在支架上的高度為h10.4 m，則物體在支架上的重力勢(shì)能為Ep1mgh12100.4 J8 J物體在桌面上的重力勢(shì)能為Ep20重力勢(shì)能變化量為EpEp2Ep18 J.負(fù)號(hào)表示物體從支架下落到桌面的過(guò)程中重力勢(shì)能是減小的方法二：物體由支架下落到桌面過(guò)程中重力做功Wmgh12100.4 J8 J重力做正功則重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能減少量為8 J.3(雙選，2011 年惠陽(yáng)高級(jí)中學(xué)期末)關(guān)于重力做功，下列說(shuō)法正確的是()BDA重力做功與路程有關(guān)B重力做功與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)C重力做正功，重力勢(shì)能增加D重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加解析：重力做功與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)，所以 A 項(xiàng)錯(cuò)，B 項(xiàng)正確；重力做正功，重力勢(shì)能減?。恢亓ψ鲐?fù)功，重力勢(shì)能增加，C 項(xiàng)錯(cuò)，D 項(xiàng)正確