高中物理必修2动能 势能-课文知识点解析

1、动能 势能-课文知识点解析和能的关系一、能量1.概念：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量.2.形式：能有各种不同的形式，如机械能、内能、光能、化学能等.不同的运动形式对应于不同形式的能.无论是微观的分子、电子，还是宏观的天体都在运动，因此，能量是物体的固有属性，一种形式的运动对应着相应形式的能,如由于机械运动而具有的能称为机械能.二、能量的转化各种不同形式的能量可以相互转化，并且在转化过程中能量总是守恒的.三、功是能量转化的量度做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化，反之转化了多少能量就说明做了多少功.功和能的单位相同，在国际单位制中，都是焦（J）.例如：人

2、用手将皮球抛出.在抛球的过程中，球获得了动能，同时人的化学能减小，而且球增加的动能和人减少的化学能在量值上是相等的.皮球的功能增加人的化学能减少E知识链接通过对能量的理解进一步明确，由于物体运动而具有的能是动能.物体由于被举高而具有的能是重力势能、而发生弹性形变的物体具有的能为弹性势能,而机械能包括动能和势能，为以后学习机械能守恒打下基础.全析提示能量是状态量，是由物体的状态决定的，能量是标量.要点提炼功和能是两个密切相关的物理量，但功和能有本质的区别，功是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少的物理量.是一个过程量；能是用来反映物体运动状态的物理量.处于一定运动状态（如速度和相对位置）的物体

3、就有一定的能量.1.对皮球来说，人对球做的是正功E，其能量增加E.2.对人来讲，球对人做的是负功E，所以其能量减少E.3.对于相互作用的人和球来讲，其总能量是守恒的.可见，做功的过程伴随着能量的转化过程，做了多少功就有多少能量发生了转化.概括地说，功是能量转化的标志和量度.动能（kinetic energy）一、定义：物体由于运动而具有的能量.二、公式Ek=mv2，即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.三、动能的单位与功的单位相同，在国际单位制中的单位是焦耳，因为1 kg·m2/s2=1 N·m=1 J动能也是标量.因为速度的数值与参考系的选择有关，故对不

4、同的参考系,物体动能值不同，如不特别说明，通常选地面为参考系计算动能.讨论与交流：我的推导过程：构建情景一个质量为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.（如图421）图421思维拓展1.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等.2.某个物体的能量减小，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等.全析提示v是瞬时速度，故动能是状态量，当物体的运动状态确定时，物体的动能便有确定值.要点提炼动能的数值与参考系的选择有关.理论推导：物体克服摩擦力做的功W=f·s.根据牛顿第二定律得f=ma根据匀变速运动的

5、公式v2=2as有s=.由此得W=f·s=ma·=mv2物体初始所具有的动能Ek=mv2所以克服摩擦力所做的功等于物体初始时所具有的动能.重力势能一、定义物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能.二、公式Ep=mgh即物体的重力势能等于物体的重量mg和它的高度h的乘积.重力势能是标量.要理解根据做功的多少，定量地确定重力势能的方法.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.重力所做的功为WG=mgh=mgh1mgh2可见WG等于mgh这个量的变化，物理学中就用mgh这个物理量表示物体的重力势能.三、单位重力势能的单位与功的单位相同，国际单位制单位是焦耳，因

6、为1kg·（m/s2）·m=1N·m=1J四、重力势能的相对性重力势能是相对量，大小与零势能面的选择有关，要确定重力势能，必须事先选定零势能面.在Ep=mgh中，h是物体相对于零势能面的高度.当物体在零势能面以上时，重力势能取正值；当物体在零势能面以下时，重力势能取负值；当物体处在零势能面上时，重力势能为零.所以，同一物体在同一位置，由于零势能面的选择不同，其重力势能也不同.重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正、负，其正、负表示与零势能面上物体势能的相对大小.比较物体的重力势能大小时，要带正、负号比较.讨论与交流书柜中第二层的书选第二层为参考面，其重力势能为零

7、.书柜中第二层的书选第一层为参考面，其重力势能为正值.书柜中第二层的书选第五层为参考面，其重力势能为负值.讨论与交流1.相同.无关，仅取决于始点和终点的位置.2.如图422所示，设质量为m的物体，自由下落，经过高度为h1的A点（初位置）时速度为v1，下落到高度为h2的B点（末位置）的速度为v2，重力做的功WG=mg（h1h2），物体重力势能减小了Ep=mgh2mgh1=mg（h2h1）图422所以WG=Ep设质量为m的物体以竖直上抛经过高度为h2的B点（初位置）时速度v2上升到高为h1的A点（末位置）时速度 v1方向与图中相反,重力做功WG=mg（h1h2）=mg（h2h1）,物体重力势能增加

8、Ep=mgh2mgh1所以WG=EpWG为重力做的功（可正可负），Ep为物体重力势能变化量（末位置势能减去初位置势能）.思维拓展“构建情景”和“理论推导”是物理推导中常用的方式.全析提示这里应用了功是能量转化的量度这一通用原理.重力做功只与初末位置有关，跟物体运动路径无关.要点提炼重力势能的大小与零势能面的选择有关，但重力势能的变化量的大小与零势能面的选择无关.全析提示利用重力做功与重力势能变化的关系.弹性势能（elastic potential energy）一、定义发生弹性形变的物体具有的与它的形变有关的能量，叫弹性势能.二、弹性势能的大小弹性势能的大小跟形变的大小有关，形变量越大，弹性势

9、能也越大.对于弹簧来说，弹性势能还与劲度系数有关，当形变量一定时，劲度系数越大的弹簧弹性势能也越大.三、特性弹性势能是跟弹力有关的势能，它也具有势能的共性.首先，弹性势能也是系统所具有的.当物体发生弹性形变时，组成物体的各部分之间，产生了相互作用的弹力，物体就是由相互作用的各部分组成的系统.弹性势能也是由位置决定的.发生弹性形变的物体，各部分之间的相对位置发生了变化，从而产生了对抗形变的弹力.物体的形变量越大，物体所具有的弹性势能也就越大，跟重力势能的变化是由重力做功来量度一样，弹性势能的变化是由弹力做功的多少来量度.四、势能（potential energy）凡是由相互作用的物体之间的相对位置决定的能量都叫做势能.被举高的重物、被拉伸的弹簧等都具有做功的本领，从而它们都具有势能.势能的存在是由于物体间有相互作