《動能勢能》課件（1）

第二節(jié)第二節(jié) 動能動能 勢能勢能一、功和能1定義：一個物體能對其他物體做功，就說這個物體具有_能量轉化轉化2功和能：做功的過程就是能量_的過程做了多少功，就有多少能量發(fā)生_能量轉化3功是過程量，能量是狀態(tài)量，功是_的量度(1)功只能用來量度物體在相互作用過程中能量變化了多少，而不能用來量度物體在某一狀態(tài)所具有的能量(2)對于“功”無所謂轉化，因此功和能量是兩個不同的物理量4單位：功和能的單位都是_焦耳二、動能運動1定義：物體由于_而具有的能量稱為動能，用 Ek表示2公式：Ek_.12mv2三、勢能1勢能：與相互作用物體的相對位置有關的能量叫勢能2重力勢能：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重力做功與重力勢能的關系：重力做正功時重力勢能減少，做負功時重力勢能增加，即 WG_.Ep1Ep24彈性勢能：物體由于彈性形變所具有的能量叫彈性勢能，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，三峽大壩將迎來一次峰值在65 000立方米每秒左右的洪水，堪比1998 年長江三峽河段的最高峰值，這也將是三峽水庫建成以來所面臨的規(guī)模最大的一次洪水挑戰(zhàn)經國家防總批準，三峽水庫于2011 年9 月10 日零時正式啟動第四次175 米試驗性蓄水，至18 日19 時，水庫水位已達到160.18 米修筑大壩的目的是什么？在發(fā)電過程中存在著怎樣的能量轉化關系？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能，而重力勢能轉化為水的動能，從而推動渦輪機轉動實現發(fā)電要點1動能的理解1動能是標量，動能的取值只能為正值或零，不會有負值2動能是狀態(tài)量，描述的是物體在某一時刻的運動狀態(tài)對于某一物體來說，若運動狀態(tài)(或瞬時速度)確定了，則動能Ek 就確定了3動能具有相對性由于取不同的參考系，同一物體的瞬時速度有不同值，所以同一狀態(tài)下，物體的動能大小與參考系有關在一般情況下，若無特殊說明，取大地為參考系【例1】(雙選)關于物體的動能，下列說法中正確的是()A一個物體的動能可能小于零B一個物體的動能與參考系的選取有關C兩質量相同的物體若動能相同，則物體的速度也一定相同D兩質量相同的物體若動能相同，則物體的速度不一定相同思路點撥：物體的動能由質量和速度的大小決定，其表達解析：因為v2 是一個正值，所以物體的動能不可能小于零，且速度的大小與參考系的選取有關，所以動能與參考系的選取有關，選項A 錯，B 對；兩質量相同的物體若動能相同，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、D 對答案：BD1下列關于動能的說法中，正確的是()BA運動物體所具有的能就是動能B質量恒定的物體的動能發(fā)生變化，速度一定變化；當其速度發(fā)生變化時，動能不一定變化C質量為 m 的物體做勻變速運動，某時刻速度為 v1，則D物體在外力 F 作用下做加速運動，當力 F 減小時，其動能也逐漸減小物體在全過程的動能都是重力勢能彈性勢能定義物體由于高度而具有的勢能發(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能表達式 Epmgh1 2Ep kx2相對性重力勢能大小與零勢能面的選取有關，但變化量與參考面的選取無關彈性勢能與零勢能位置選取有關，通常選自然長度時，勢能為零系統(tǒng)性重力勢能是物體與地球這一系統(tǒng)所共有的彈性勢能是彈簧本身具有的能量與力做功的關系重力勢能的變化等于克服重力做的功，即EpWG彈性勢能的變化等于克服彈力所做的功，即EpWF聯系兩種勢能分別以彈力、重力的存在為前提，又由物體的相對位置來決定，同屬于機械能的范疇，在一定條件下可相互轉化要點2重力勢能和彈性勢能的異同【例2】如圖 422 所示，質量相等的兩物體中間連有一彈簧，現用力 F 緩慢向上提物體 A，直到物體 B 恰好離開地面開始時物體 A 靜止在彈簧上面設開始時彈簧的彈性勢能為 Ep1，物體 B 剛要離開地面時，彈簧的彈性勢能為 Ep2，則關于 Ep1、)Ep2 大小關系及彈性勢能變化Ep 的說法中正確的是(AEp1Ep2BEp1Ep2CEp0DEp0圖 422答案：A解析：開始時彈簧形變量為x1，有kx1mg.它離開地面時形變量為x2，有kx2mg.可得x1x2，所以Ep1Ep2，Ep0，選項A對2下列說法中正確的是()AA任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B物體只要發(fā)生了形變，就一定具有彈性勢能C物體處于某個位置，重力勢能的大小是唯一確定的D質量大的物體，重力勢能一定大要點3重力做功和重力勢能的關系1重力做功的特點只與運動物體的起點和終點位置有關，而與運動物體所經過的路徑無關，WGmghmg(h1h2)2重力勢能(1)重力勢能是狀態(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，重力勢能不同(2)重力勢能是標量，其正、負號表示相對于參考平面重力勢能的高低(3)重力勢能具有系統(tǒng)性，它是物體和地球組成的系統(tǒng)共同具有的(4)重力勢能具有相對性重力勢能的表達式 Epmgh 中的h 是物體到參考平面的高度當物體在參考平面的上方時，Ep為正值；當物體在參考平面的下方時，Ep 為負值參考平面的選取是任意的，可視具體問題而定，通常情況選擇地面或運動物體所能達到的最低點作為參考平面(5)重力勢能的變化是絕對的，與參考平面的選擇無關3重力做功和重力勢能的關系重力做正功時，重力勢能減少；重力做負功時，重力勢能增加，其關系式是 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程中重力勢能的變化量圖 423解：方法一：以桌面為零勢能面，物體在支架上的高度為h10.4 m，則物體在支架上的重力勢能為Ep1mgh12100.4 J8 J物體在桌面上的重力勢能為Ep20重力勢能變化量為EpEp2Ep18 J.負號表示物體從支架下落到桌面的過程中重力勢能是減小的方法二：物體由支架下落到桌面過程中重力做功Wmgh12100.4 J8 J重力做正功則重力勢能減小，重力勢能減少量為8 J.3(雙選，2011 年惠陽高級中學期末)關于重力做功，下列說法正確的是()BDA重力做功與路程有關B重力做功與起點和終點的高度差有關C重力做正功，重力勢能增加D重力做負功，重力勢能增加解析：重力做功與起點和終點的高度差有關，與路徑無關，所以 A 項錯，B 項正確；重力做正功，重力勢能減??；重力做負功，重力勢能增加，C 項錯，D 項正確