高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3-4節(jié) 勢(shì)能；動(dòng)能 動(dòng)能定理 1 勢(shì)能和動(dòng)能學(xué)案 教科版必修2.doc

勢(shì)能和動(dòng)能一、考點(diǎn)突破：知識(shí)點(diǎn)考綱要求題型說明勢(shì)能和動(dòng)能1. 理解動(dòng)能和勢(shì)能的概念；2. 掌握動(dòng)能和勢(shì)能的計(jì)算；3. 理解功是能量轉(zhuǎn)換的量度。選擇題、計(jì)算題屬于高頻考點(diǎn)，是最基本的能量形式，高考中通常結(jié)合動(dòng)能定理、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒、能量守恒進(jìn)行考查。二、重難點(diǎn)提示：重點(diǎn)：動(dòng)能和勢(shì)能的計(jì)算。難點(diǎn)：動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素。一、動(dòng)能、勢(shì)能的比較： 項(xiàng)目類別動(dòng)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能定義物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能物體由于被舉高而具有的能彈簧由于形變而具有的能表達(dá)式影響因素質(zhì)量、速度質(zhì)量、高度勁度系數(shù)、形變量性質(zhì)標(biāo)量、相對(duì)性、狀態(tài)量標(biāo)量、相對(duì)性、狀態(tài)量系統(tǒng)具有標(biāo)量、狀態(tài)量系統(tǒng)具有單位焦耳（J）變化量的量度合力功重力功彈力功正負(fù)正可正、可負(fù)、可為零正二、機(jī)械能：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。1. 2. 能量的單位：焦耳，簡稱焦，符號(hào)是J?！局匾崾尽克心芰康膯挝欢际墙苟心芰慷际菭顟B(tài)量。3. 功和能的關(guān)系：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。（1）能：狀態(tài)量，能量的大小代表做功本領(lǐng)的強(qiáng)弱；（2）功：過程量，代表能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的多少；（3）物體對(duì)外做功多少，自身能量就減少多少，外界對(duì)物體做功多少，自身能量就增加多少。注意：我們所關(guān)注的不是物體具有多少能量，而是物體的能量轉(zhuǎn)化了多少。不同形式的能量轉(zhuǎn)化對(duì)應(yīng)著不同力做的功。例題1 一質(zhì)量為的物體由靜止開始下落，由于受空氣阻力影響，物體下落的加速度為，在物體下落高度為的過程中，下列說法正確的是（ ） A. 物體的動(dòng)能增加了B. 物體的機(jī)械能減少了C. 物體克服阻力所做的功為D. 物體的重力勢(shì)能減少了思路分析：根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，下落h高度的速度為，所以，故A選項(xiàng)正確；重力勢(shì)能減少了，故機(jī)械能減少量，故B選項(xiàng)錯(cuò)；同時(shí)可知阻力，所以阻力做負(fù)功，也就是克服阻力做功為，故C選項(xiàng)錯(cuò)，由上面分析知，物體重力勢(shì)能減少量等于重力做的功即，D選項(xiàng)錯(cuò)。答案：A例題2 某人用100N的力將一質(zhì)量為50g的小球以10m/s的速度從某一高處豎直向下拋出，經(jīng)1s小球剛好落地，不考慮空氣阻力，選地面為零勢(shì)能點(diǎn)，g10m/s2。求：（1）小球剛拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各多大？（2）小球著地時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各多大？思路分析：（1）小球下落的高度：，則剛拋出時(shí)小球的勢(shì)能：，小球的動(dòng)能：；（2）小球著地時(shí)的勢(shì)能：，此時(shí)小球的速度：，則動(dòng)能：。答案：（1）小球剛拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各為2.5J，7.5J （2）小球著地時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能分別為10J，0例題3 關(guān)于動(dòng)能，下列說法中正確的是（）A. 動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能中的一種基本形式，凡是物體都有動(dòng)能B. 質(zhì)量減半，速度增大到原來的2倍，則物體的動(dòng)能不變C. 一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化D. 動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)思路分析：動(dòng)能就是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，是普遍存在的機(jī)械能中的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)量減半，速度增大到原來的2倍，依據(jù)公式，則物體的動(dòng)能增大到原來的2倍，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化，如只是速度的方向發(fā)生變化時(shí)，物體的動(dòng)能就是不變的，故C選項(xiàng)正確；動(dòng)能不變的物體，可以是物體速度的大小不變，但速度的方向可以變化，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C【方法提煉】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，；。注意：在物理學(xué)上定義：增量等于末態(tài)減初態(tài)；減少量等于初態(tài)減末態(tài)。滿分訓(xùn)練：起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物豎直勻加速吊起，加速度為a。當(dāng)把貨物提升h高度時(shí)，貨物的重力勢(shì)能增量Ep及起重機(jī)對(duì)貨物所做的功W分別為（ ）A. Epmgh B. Epmah C. Wm（ga）h D. Wm（ga）h思路分析：重力勢(shì)能增量等于克服重力做功為mgh，所以A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可求起重機(jī)對(duì)貨物的作用力Fmgma，所以Wm（ga）h，故C錯(cuò)誤，D正確。答案：AD