广东省深圳市第三高级中学高一物理《动能 势能》课件.ppt

一 什么是能 哪一辆汽车可能会撞倒对面的墙壁 答案 运动的汽车 运动的汽车具有做功的本领 思考 结论 请比较a b两物体谁能将铁钉钉进木板里面去 答案 b物体 举高的物体具有做功的本领 思考 结论 什么是能呢 在物理学中 把物体做功的本领叫做能 物体能做多少功 就说它具有多少能 能的单位是 焦 j 定义 二 什么是动能 物体由于运动具有的能叫做动能 所有运动的物体都具有动能 定义 决定动能大小的因素 质量 速度 动能的表达式 问题 光滑水平面上一物体原来静止 质量为m 在恒定外力f作用下 物体发生一段位移s 得到速度v 如图1 这个过程中外力做功多少 物体获得了多少动能 分析 物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半 用ek表示动能 则计算动能的公式为 动能 1 概念 物体由于运动而具有的能叫做动能 物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半 2 公式 3 单位 焦耳j 4 动能是标量 5 动能具有瞬时性 6 动能具有相对性 与速度的方向无关 且均为正值 v为瞬时速度 是状态量 一般选地面为参考系 1 1970年我国发射的第一颗人造地球卫星 质量为173kg 运动速度7 2km s 它的动能是多大 2 质量一定的物体 下列说法正确的是a 速度发生变化时 动能一定发生变化b 速度发生变化时 动能不一定发生变化c 速度不变时 其动能一定不变d 动能不变时 速度一定不变 bc 课堂练习 三 重力势能 重力势能 物体由于被举高而具有的能量 实验研究 模拟 打桩机 结论 物体所具有的重力势能与质量 高度有关 物体被举得越高 质量越大 所具有的重力势能就越大 钉被钉进去的深度 做功本领的大小 物体具有能量的大小 重力势能 物理情景设计 设一个质量为m的物体从高度为h1的a点下落到高度为h2的b点 讨论重力做功与重力势能变化的关系 结论 重力势能表达式ep mgh 单位 焦耳 1kg m s2 m 1n m 1 标量 状态量 问题2 怎样来定量的描述物体的重力势能呢 ep mgh 问题3 重力势能中的高度如何确定呢 关键是参考点的选择 高度差与参考点的选择无关 相对高度绝对高度 海拔 结论 高度具有相对性 所以重力势能也具有相对性 研究问题时我们必须选定一个水平面 假定这个水平面的高度为零 重力势能也为零 这个水平面叫参考平面 也叫零势能面 通常我们选择地面为参考平面 练习 mg h1 h2 mgh2 mgh1 mgh1 mgh1 mgh1 0 mgh1 mgh1 mgh1 mgh1 mgh1 分析归纳 重力势能具有相对性 选择不同的参考平面 物体的重力势能不同 但重力势能的差值与参考平面的选择无关 在参考平面上方的物体的重力势能为正值 在参考平面下方的物体的重力势能为负值 重力势能的正负表示大小 重力势能与重力做功的关系 重力做正功 重力势能减少 重力做负功 重力势能增加 重力势能的变化等于重力所做的功 注意 重力势能的变化与作用在物体上的其它力做功没有直接关系 讨论 重力做功的特点 问题4 同样的人沿不同路径从滑梯上端到下端 请判断重力做功情况 研究方法 理论证明 重力做功的特点 wg mgh wg mglsin mgh wg mgh1 mgh2 mgh3 mgh4 mgh 结论 重力做功与路径无关 只与始末位置的高度差有关 利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮 若磁悬浮列车的质量为20t 因磁场间的相互作用而浮起的高度为100mm 则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是 g 10m s2a 20jb 200jc 2 0 x104jd 2 0x107j 想一想 做一做 c 教学楼是广大学子成材的乐园 当同学沿楼梯上楼时 重力对他做 功 他的重力势能 当他沿楼梯下楼时 重力对他做 功 他的重力势能 当一位同学从某一位置沿不同楼梯到某一指定位置的过程中 重力对他所做的功是 填 不同 或 相同 的 练一练 负 增加 正 减少 相同 2 如图所示 当质量为m的物体分别处于位置a b和d点时 它的重力势能为多大 设a点离地面的高度为h b点在地面上 d点在地面以下深度为d的地方 解题时 为方便起见 我们常选物体在最低点的位置作为重力势能的零点 四 弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能 所有发生弹性形变的物体都具有弹性势能 定义 物体弹性越强 形变越大 它具有的弹性势能就越多 决定弹性势能大小的因素 五 什么是机械能 物体具有的动能和势能统称为机械能 这些问题你肯定能解决 课堂小练习 1 如图所示 绳子的一端拴一小球 另一端悬于固定点 用手把小球拉到a点后松开手 小球便摆动起来 在摆动过程中 小球的势能在 点最大 在 点最小 小球的动能在 点最大 在 点最小 a c b b a c 2 体积相同的实心铁球和实心木球放在同一水平面上 铁球静止不动 木