第2节 动能、势能ppt课件.pptx
第二节 动能 势能,第四章,高处的水具有能量,潮汐具有能量,风具有能量,一个物体能对外做功，这个物体就具有能量。,一、功和能的关系,功和能的关系 当一个物体对另一个物体做功后，它的一部分能量就转移到了这个物体上，因此，做功的过程就是能量转化和传递的过程。做了多少功，就有多少能量发生转化。,风力发电站,水力发电站,功是能量转化的量度。,【概念】,物体由于运动而具有的能量叫做动能(EK表示)。,【讨论与交流】影响动能的因素：,一个质量为m、静止的物块，在水平拉力的作用下，在光滑水平桌面上加速运动，速度达到v。试导出物块此时动能的表达式。,v,v0=0,二、动能,分析：拉力F对物体做多少功，就有多少能量转化为该物体的动能。,v,v0=0,1.动能的表达式：,2.动能是标量，SI制中，单位为：焦耳（J）3.动能是状态量。,【例题】足球运动员向足球踢了一脚，踢球的力F=100N，球以8m/s的速度飞出，在地面上滚动的距离S=50m。已知足球的质量m=0.8kg，求球离开脚时的动能多大？脚对球做的功多大？,答案：EK=25.6J W=25.6J,【说明】,下列关于动能的说法，正确的是()A、运动物体具有的能量称为动能B、物体做匀变速运动，某一时刻速度为V，则物体在 全过程中的动能都是mv2/2C、做匀速圆周运动的物体其速度大小不变，动能不变D、物体在外力F的作用下做加速运动，当力F逐渐减小时，其动能也逐渐减小 E、质量一定的物体，速度不变，动能不变F、物体的动能不变，说明物体的运动状态不变G、物体的动能不变，说明物体的合外力一定不变,CE,运动状态即速度,【概念】由于物体间存在相互作用力，并由它们的相对位置所决定的能量叫做势能。,三、势能,势能不是物体单独具有的，而是属于相互作用的物体系统所共有的。,重力势能,弹性势能,分子势能,四、重力势能,【概念】物体由于被举高而具有的能量称为重力势能（EP）。,【讨论与交流】影响重力势能的因素 将一个质量为m、静止的物块，以拉力F缓慢拉高h。试导出物块此时重力势能的表达式。,分析：拉力F对物体做多少功，就有多少能量转化为该物体的势能。,F,mg,【说明】1.重力势能的表达式：EP=mgh 2.重力势能是标量，SI制中，单位为：焦耳（J）3.重力势能是状态量。4.重力势能具有相对性零势能参考平面 选择不同的参考平面，同一位置的物体重力势能不相等；,【说明】5.重力势能有正、负，正、负表示重力势能的数值（大小）。正：说明物体在参考平面的上方，EP0。负：说明物体在参考平面的下方，EP0。,讨论：-10J的重力势能与5J的重力势能大小关系？,-10J5J,如图所示，桌面距地面的高度为h2，一物体质量为 m，放在距桌面h1的支架上，则：（1）以桌面为零势能参考面，计算物体具有的势能。（2）以地面为零势能参考面，计算物体具有的势能（3）物体位于支架上和桌面上的势能之差是多少？若换成其他参考平面，它们的势能之差是否改变？,重力势能的数值与参考平面有关,重力势能的变化量是绝对的，与参考平面的选取无关,【例题】,【说明】5.重力势能的差值EP具有绝对性。6.重力做功的特点【教材P70讨论与交流1】,结论：只与始末位置有关，与路径无关即 WG=mgh。,思考：两种方式下楼梯，重力做功是否相等？,7.重力做功与重力势能变化的关系：(P70讨论交流2）结论：EP=EP2EP1=mgh2-mgh1=WG（1）重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。,（2）重力势能的变化，只和重力做功有关，和其它力做功无关。即：重力势能的变化只能是重力做功引起的。,即：重力做功等于重力势能变化量的负值,如图所示，质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它达到h/3处的D点时，速度为零，此过程中重力做的功是多少？重力势能改变了多少？,答案：WG=2mgh/3EP=-WG=-2mgh/3 负号表示势能减小,【例题】,2h/3,【概念】物体由于发生了弹性形变而具有的能量。,1.【讨论与交流】影响弹性势能的因素：弹性势能与形变的大小有关；弹性势能与弹簧的劲度系数有关。,（x 越大，EP越大）,（k越大，EP 越大）,五、弹性势能,3.弹力做功与弹性势能变化的关系：EP=EP2EP1=WF 弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增大。,2.弹性势能的表达式:,EP=kx2/2,【拓展】关于势能的共性：1.势能是由相互作用物体之间的作用力和相对位置决定的。（做功只与始末位置有关，与路径无关）2.所有势能都是相对的，应特别注意零势能点(面)的选取。3.()势能变化与()力做功的关系()力做正功，()势能减小；()力做负功，()势能增大。,小结,【注意】1.做功可以改变物体的能量，功是能量改变的量度。2.各种能量之间可以进行转化。,EP=kx2/2,1、下列关于动能的说法中，正确的是（）A、质量大的物体动能也大B、质量相同的物体，速度大的动能也大C、物体的动能不可能小于零D、曲线运动的物体，动能一定变化,B,【课堂练习】,2、下列关于势能的说法中，正确的是（）A、举得越高的物体，具有的重力势能越大B、质量越大的物体，具有的重力势能越大C、物体的重力势能不可能为零D、因为重力势能有正负之分，所以重力势能是矢量E、物体的重力势能可能小于零,E,【课堂练习】,3、一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，以地面为参考平面，下列结论正确的是（）A、铁块的重力势能大于木块的重力势能B、铁块的重力势能等于木块的重力势能C、铁块的重力势能小于木块的重力势能D、上述三种情况都有可能,C,h1,h2,【课堂练习】,4、如图所示：物体从同一高度沿不同光滑斜面由静止运动到底端，下列说法中正确的是（）A、重力对物体做功相同B、重力势能变化相同C、物体到达底端时动能相同D、物体到达底端时速度相同E、物体到达底端时速度大小相等,ABCE,
