高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3-4節(jié) 勢(shì)能；動(dòng)能 動(dòng)能定理 1 勢(shì)能和動(dòng)能學(xué)案 教科版必修2.doc

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勢(shì)能和動(dòng)能 一、考點(diǎn)突破： 知識(shí)點(diǎn) 考綱要求 題型 說(shuō)明 勢(shì)能和動(dòng)能 1. 理解動(dòng)能和勢(shì)能的概念； 2. 掌握動(dòng)能和勢(shì)能的計(jì)算； 3. 理解功是能量轉(zhuǎn)換的量度。 選擇題、計(jì)算題 屬于高頻考點(diǎn)，是最基本的能量形式，高考中通常結(jié)合動(dòng)能定理、功能關(guān)系、機(jī)械能守恒、能量守恒進(jìn)行考查。 二、重難點(diǎn)提示： 重點(diǎn)：動(dòng)能和勢(shì)能的計(jì)算。 難點(diǎn)：動(dòng)能和勢(shì)能的影響因素。 一、動(dòng)能、勢(shì)能的比較： 項(xiàng)目 類別 動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 定義 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能 物體由于被舉高而具有的能 彈簧由于形變而具有的能 表達(dá)式 影響因素 質(zhì)量、速度 質(zhì)量、高度 勁度系數(shù)、形變量 性質(zhì) 標(biāo)量、相對(duì)性、狀態(tài)量 標(biāo)量、相對(duì)性、狀態(tài)量 系統(tǒng)具有 標(biāo)量、狀態(tài)量 系統(tǒng)具有 單位 焦耳（J） 變化量 的量度 合力功 重力功 彈力功 正負(fù) 正 可正、可負(fù)、可為零 正 二、機(jī)械能： 動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。 1. 2. 能量的單位：焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。 【重要提示】所有能量的單位都是焦耳，所有能量都是狀態(tài)量。 3. 功和能的關(guān)系：功是能量轉(zhuǎn)化的量度。 （1）能：狀態(tài)量，能量的大小代表做功本領(lǐng)的強(qiáng)弱； （2）功：過程量，代表能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的多少； （3）物體對(duì)外做功多少，自身能量就減少多少，外界對(duì)物體做功多少，自身能量就增加多少。 注意：我們所關(guān)注的不是物體具有多少能量，而是物體的能量轉(zhuǎn)化了多少。不同形式的能量轉(zhuǎn)化對(duì)應(yīng)著不同力做的功。 例題1 一質(zhì)量為的物體由靜止開始下落，由于受空氣阻力影響，物體下落的加速度為，在物體下落高度為的過程中，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 物體的動(dòng)能增加了 B. 物體的機(jī)械能減少了 C. 物體克服阻力所做的功為 D. 物體的重力勢(shì)能減少了 思路分析：根據(jù)牛頓第二定律，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，下落h高度的速度為，所以，故A選項(xiàng)正確；重力勢(shì)能減少了，故機(jī)械能減少量，故B選項(xiàng)錯(cuò)；同時(shí)可知阻力，所以阻力做負(fù)功，也就是克服阻力做功為，故C選項(xiàng)錯(cuò)，由上面分析知，物體重力勢(shì)能減少量等于重力做的功即，D選項(xiàng)錯(cuò)。 答案：A 例題2 某人用100N的力將一質(zhì)量為50g的小球以10m/s的速度從某一高處豎直向下拋出，經(jīng)1s小球剛好落地，不考慮空氣阻力，選地面為零勢(shì)能點(diǎn)，g＝10m/s2。求： （1）小球剛拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各多大？ （2）小球著地時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各多大？ 思路分析：（1）小球下落的高度：， 則剛拋出時(shí)小球的勢(shì)能：， 小球的動(dòng)能：； （2）小球著地時(shí)的勢(shì)能：， 此時(shí)小球的速度：， 則動(dòng)能：。 答案：（1）小球剛拋出時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能各為2.5J，7.5J （2）小球著地時(shí)的動(dòng)能和勢(shì)能分別為10J，0 例題3 關(guān)于動(dòng)能，下列說(shuō)法中正確的是（　　） A. 動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能中的一種基本形式，凡是物體都有動(dòng)能 B. 質(zhì)量減半，速度增大到原來(lái)的2倍，則物體的動(dòng)能不變 C. 一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化 D. 動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài) 思路分析：動(dòng)能就是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量，是普遍存在的機(jī)械能中的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都有動(dòng)能，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)量減半，速度增大到原來(lái)的2倍，依據(jù)公式，則物體的動(dòng)能增大到原來(lái)的2倍，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)于一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化，如只是速度的方向發(fā)生變化時(shí)，物體的動(dòng)能就是不變的，故C選項(xiàng)正確；動(dòng)能不變的物體，可以是物體速度的大小不變，但速度的方向可以變化，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 【方法提煉】功是能量轉(zhuǎn)化的量度，；。 注意：在物理學(xué)上定義：增量等于末態(tài)減初態(tài)；減少量等于初態(tài)減末態(tài)。 滿分訓(xùn)練：起重機(jī)將質(zhì)量為m的貨物豎直勻加速吊起，加速度為a。當(dāng)把貨物提升h高度時(shí)，貨物的重力勢(shì)能增量ΔEp及起重機(jī)對(duì)貨物所做的功W分別為（ ） A. ΔEp＝mgh B. ΔEp＝mah C. W＝m（g－a）h D. W＝m（g＋a）h 思路分析：重力勢(shì)能增量等于克服重力做功為mgh，所以A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律可求起重機(jī)對(duì)貨物的作用力F－mg＝ma，所以W＝m（g＋a）h，故C錯(cuò)誤，D正確。 答案：AD