動能和勢能

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1、 １． 動能和勢能 目標(biāo)要求 知道能、動能、勢能、機(jī)械能的概念。 重點(diǎn)難點(diǎn) 了解動能、勢能的概念 核心知識 一個力作用在物體上， 物體在這個力作用下通過了一段距離， 就說這個力做了功。功的單位是焦耳。 能量這個概念跟功的概念有著密切的聯(lián)系， 一個物體能夠做功，我們就說它具有能量。一個物體能夠做功，做的功越多，表示這個物體的能量越大。 一、動能 風(fēng)（流動的空氣）能使風(fēng)車轉(zhuǎn)動；流水能使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動；飛行的子彈能打穿木塊，這些都說明運(yùn)動的物體能夠做功

2、。 1、定義：我們把物體由于運(yùn)動而具有的能量叫動能。一切運(yùn)動物體都具有 動能。 2、影響動能大小的因素： 如圖所示，讓鋼球從斜面上滾下，撞到一個小木塊上，鋼球推動木塊做功。 讓同一鋼球從不同高度滾下，看哪次木塊被推得遠(yuǎn)。換用幾個質(zhì)量不同的鋼球， 讓它們從同一高度滾下，看哪個鋼球把木塊推得遠(yuǎn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋼球的質(zhì)量越大，它運(yùn)動的速度越大，把木塊推得越遠(yuǎn)，對 木塊做的功越多， 表示鋼球的動能越大。 因此，運(yùn)動物體的速度越

3、大， 質(zhì)量越大，動能就越大。 二、勢能 1、重力勢能：舉高的物體具有的能量叫重力勢能。 物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，重力勢能越大。例如，人們在打樁時(shí)，把重錘舉得越高，它具有的重力勢能就越大， 重錘落下就能把木樁打入地里更深的位置。 2、彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體具有的能量叫彈性勢能。 例如，射箭運(yùn)動員把弓拉彎， 放手后被拉彎的弓能把箭射出去。 拉彎的弓具有彈性勢能．弓拉得越彎，放手時(shí)，箭射得越遠(yuǎn)，弓對箭做的功就越多．可見弓拉得越彎，它的彈性勢能越大．

4、 被壓縮的彈簧在放松后能把壓在上面的砝碼舉起。 說明被壓縮的彈簧也具有彈性勢能．把繩燒斷，讓壓縮的彈簧放松，彈簧能把上面的砝碼舉起，對砝碼做功。彈簧壓得越緊，放松時(shí)它做的功越多，表示它的彈性勢能越大。 所以，物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能就越大。 三、機(jī)械能 1、定義：動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。 2、機(jī)械能的計(jì)算：一個物體可以既有動能，又有勢能，例如，飛行中的飛 機(jī)因?yàn)樗谶\(yùn)動而具有動能， 又因?yàn)樗诟咛幎哂兄亓菽埽?把這兩種能量加 在一起，就得到它的總機(jī)械能。機(jī)

5、械能是最常見的一種形式的能量。 3、機(jī)械能的單位 前面說過，一個物體能夠做的功越多，表示這個物體的能量越大，因此，能量的 大小可以用做功的多少來衡量。 動能、勢能或機(jī)械能的單位跟功的單位相同， 也 是焦耳。 典型例題 例１．下面關(guān)于功和能的說法中，正確的是：（ ） Ａ．物體能夠做功，就說它具有能 Ｂ．速度大的物體，其動能就一定大 Ｃ．被舉得越高的物體，其重力勢能一定越大 Ｄ．動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化 分析與解：功是能緊密相關(guān)的物理量， 物體

6、能做功，就具有能；動能由質(zhì)量、速度兩個條件決定大小， 只有速度大不能確定動能一定大； 重力勢能大小由質(zhì)量、高度決定，只有高度不能確定重力勢能一定大． 答案：Ａ、Ｄ 例２．下面的物體中，只具有動能的是 （  ）；只具有勢能的是 （  ）； 既有動能，又具有勢能的是（ ） Ａ．停在地面上的汽車 Ｂ．在空中飛行的飛機(jī) Ｃ．被起重機(jī)吊在空中靜止的水泥板 Ｄ．放在桌面的彈簧 E．在水平鐵軌上正在行駛的火車

7、 分析與解：停在地面上的汽車沒有運(yùn)動，它不具有動能，又因在地面上，它 沒有勢能；正在空中飛行的飛機(jī)，它在運(yùn)動，因而具有動能；而它離地面有一定 的高度，又具有重力勢能；在空中靜止的水泥板，沒有動能，只有重力勢能；彈 簧放在桌面上，沒有發(fā)生彈性形變， 它不具有彈性勢能； 水平鐵軌上行駛的火車， 只有動能，沒有勢能． 答案：只有動能的是Ｅ；只有勢能的是Ｃ；既有動能又有勢能的是Ｂ． 例 3．兩顆相同的子彈， 以相同的速度飛行在不同的高度， 它們的重力勢能、動能、機(jī)械能的關(guān)系是：（ ） Ａ．重力勢能相等，動能不等，機(jī)械能相等

8、 Ｂ．重力勢能不等，動能相等，機(jī)械能不等 Ｃ．重力勢能不等，動能相等，機(jī)械能相等 Ｄ．重力勢能相等，動能不等，機(jī)械能不等 分析與解：相同的子彈是指質(zhì)量相同， 速度也相同， 所以兩顆子彈的動能相等；由于它們的高度不同，則重力勢能不等，因而兩顆子彈的機(jī)械能也不等． 答案：Ｂ 例 4．下列幾種情況，物體的動能、勢能、機(jī)械能是否變化？是增大還是減 小？ （１）汽車沿斜坡勻速上行； （２）電梯上升的越來越快； （3）在平直的馬路上勻速行駛的汽車．

9、 分析與解： （１）汽車沿斜坡上行，汽車的高度在增大，所以它的重力勢能增大，由于汽車是勻速行駛，所以它的動能不變；汽車的機(jī)械能在增加． （２）電梯上升，高度增加，所以電梯的重力勢能增加，電梯的速度越來越大，所以它的動能在不斷增大，電梯的機(jī)械能在增加． （3）汽車在平直的馬路上勻速前進(jìn)，它的高度不變，速度也不變，所以汽車的重力勢能和動能均沒有變化，因此汽車的機(jī)械能保持不變． 練習(xí) １．一個物體受到平衡的兩個力作用而下落時(shí)，它的（ ） Ａ．動能不變 Ｂ．勢能不變 Ｃ．機(jī)械能不

10、變 Ｄ．無法判定 ２．人從高處跳下落在繃床上又被彈起，說明其中的能量轉(zhuǎn)化？ ３．下列物體中，說出它們都具有什么能？ （１）被壓縮的彈簧 （２）順流而下的小船 （３）提在手中的水桶 （４）拉開的弓 （５）空中的飛機(jī) （６）擰緊的鐘表發(fā)條 ４．皮球和實(shí)心鉛球的大小、形狀都相同，它們以相同的速度向前滾動，比 較皮球和鉛球的動能的大小（ ） Ａ．皮球的動能大 Ｂ．鉛球的動能大 Ｃ．皮球、鉛球的

11、動能一樣大 Ｄ．無法判斷 ５．下列各種情況，勢能減少的是（ ） Ａ．騎自行車上坡 Ｂ．在水平路面行駛的汽車 Ｃ．從空中下落的石塊 Ｄ．用力壓縮彈簧 ６．下面各種情況，物體的動能不發(fā)生變化的是 ( ) Ａ．正在勻速下降的傘兵 Ｂ．在空中向上運(yùn)動的排球 Ｃ．站在勻速上行的自動扶梯上的乘客 Ｄ．從站臺出發(fā)的公共汽車 ７．下列情況中，動能轉(zhuǎn)化為勢能的是（ ） Ａ．勻速上升的電梯 Ｂ．騎

12、自行車沿斜坡向下滑行 Ｃ．在水平地面滾動的足球，速度越來越小 Ｄ．豎直向上拋出的皮球，在它上升的過程中 ８．在空中勻速下落的物體，它的（ ） Ａ．動能增大，勢能減小 Ｂ．動能減小，勢能增大 Ｃ．機(jī)械能不變 Ｄ．機(jī)械能減小 參考答案 １．Ａ受平衡力作用下落的物體一定是勻速運(yùn)動，所以動能不變 ２．人下落到剛剛接觸繃床的階段是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；從人剛接觸繃床到繃床發(fā)生最大形變階段是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能； 從繃床發(fā)生最大形變到恢復(fù)形變階段是彈性勢能

13、轉(zhuǎn)化為動能；從人彈起到上升階段是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能． ３．（１）彈性勢能（２）動能（３）重力勢能（４）彈性勢能（５）動能和重力勢能（６）彈性勢能 ４．Ｂ ５．Ｃ ６．Ａ、Ｃ ７．Ｄ ８．Ｄ 常見問題 問題： 機(jī)械能是不是作為一種能量，能與水、核、電、風(fēng)等能源并列呢？動能和勢能互相轉(zhuǎn)換是 不是沒有條件呢？ 解答： 機(jī)械能是一種能量，水能風(fēng)能屬于機(jī)械能， 核能、電能是另外的能量， 化當(dāng)然有條件，例如，平直路上運(yùn)動的汽車，就不能進(jìn)行動能和勢能的轉(zhuǎn)化， 的轉(zhuǎn)化，要具體問題具體分析。  動能和勢能的相互轉(zhuǎn)所以動能勢能之間