高中物理4.2 动能 势能课件粤教版新课标必修二.ppt

动能势能 汹涌的波涛 1 能量是什么 2 功与能有什么关系 一个物体能够对其他物体做功 我们就说这个物体具有能量 潮汐能推动水轮机转动 提出问题 风力发电 奔跑的人 拉紧的弓箭 一 功与能的关系 做功的过程就是能量转化和传递的过程 做了多少功 就有多少能量转化 功是能量转化的量度 自然界最常见的一种能量 机械能 二 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能量叫做动能 2 物体的动能取决于物体的质量和它的速度大小 定性 物体的质量越大 速度越大 动能越大 探究物体的动能与其质量和速度的定量关系 探究物体的动能与其质量和速度的定量关系 问题 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 物体克服摩擦力做了功 根据功能关系 这个功在数值上就等于物体初始所具有动能 按照上述推理过程 根据牛顿第二定律和运动学公式 试导出动能的表达式 推导过程 动能表达式 ek 推导过程 利用功能关系w克f ek 二 动能 1 定义 物体由于运动而具有的能量叫做动能2 物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半 3 动能的表达式 4 动能是标量5 动能的单位 焦耳 j 例1 改变汽车的质量和速度 都能使汽车的动能发生改变 在下列情况下 汽车的动能各是原来的几倍 a 质量不变 速度增大为原来的2倍 b 速度不变 质量增大为原来的2倍 c 质量减半 速度增大到原来的4倍 d 速度减半 质量增大到原来的4倍 4281 三 重力势能 1 定义 由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能 2 公式 推导 3 重力势能是标量4 重力势能的单位 焦耳 j ep mgh 5 重力势能的相对性 物体具有重力势能mgh 总是相对于某一水平面来说的 重力势能为零的水平面叫做参考平面 选用不同的参考平面 同一物体在空间同一位置的重力势能就不同 参考平面的选取是任意的 通常选地面为参考平面 不管零势面如何选取 物体从某一高处h1到达另一高处h2所引起的重力势能的变化是不变的 ep mgh2 mgh1 讨论与交流1 放在书柜中第二层的一本书选用不同的参考平面 它的重力势能有什么不同 讨论与交流2 重力做功与物体运动的路径有关吗 重力做功与路径无关 仅取决于始点和终点的高度 h 讨论与交流3 试以自由落体和竖直上抛为例 导出重力做功wg与重力势能变化的关系 重力做正功 重力势能减少 且重力做多少功 重力势能就减少多少 重力做负功 重力势能增加 且物体克服重力做多少功 重力势能就增加多少 四 弹性势能 1 定义 发生形变的物体具有的能量叫做弹性势能2 弹性势能跟形变的大小有关3 弹性势能的变化与弹力作用有关 弹力做正功 弹性势能减少 弹力做负功 弹性势能增加 五 势能 重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定弹性势能是由发生弹性形变物体各部分的相对位置决定 与相互作用物体的相对位置有关的能量叫做势能 例2 关于重力势能 下列说法正确的是 a 物体的位置一旦确定 它的重力势能的大小也随之确定b 物体与零势面的距离越大 它的重力势能也越大c 一个物体的重力势能从 5j变化到 3j 重力势能变小了d 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 d 例3 关于重力做功和物体的重力势能 下列说法正确的是 a 当重力对物体做正功时 物体的重力势能一定减少 b 物体克服重力做功时 物体的重力势能一定增加 c 地球上物体一个物体的重力势能都有一个确定值 d 重力做功的多少与参考平面的选取无关 abd 例4 物体在运动过程中 克服重力做功为50j 则 a 重力做功为50j b 物体的重力势能一定增加了50j c 物体的动能一定减少了50j d 重力做了50j的负功 bd 例5 如图 桌面距地面0 8m 一物体质量为2kg 放在距桌面高为0 4m的支架上 1 以地面为零势面 试计算物体具有的重力势能 并计算物体由支架下落到桌面的过程中 重力做功多少 重力势能减少多少 2 若以桌面为零势面 上述结果又如何 例6 图5表示一个斜抛物体的运动 当物体由抛出位置1运动到最高位置2时 重力做功是多少 重力势能改变了多少 由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时 重力做功和重力势能的变化是多少 由位置1运动到位置3呢 例7 一个质量为m的物体 从40米高处由静止开始落下 不计空气阻力 当它的动能和势能相等时 物体下落经过的时间是 a 1秒b 1 5秒c 2秒d 2 5秒 c 例8 如图