第三节 动能和重力势能
八年级下物理-动能和势能
动能和势能知识集结知识元动能和势能的概念知识讲解一、动能1.一个物体能够做功,我们就说它具有能量.简称:能.单位:焦耳(J).注意:物体能够做功,并不代表这个物体正在做功或已经做过.2.一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越大.3.动能:物体由于运动而具有的能.4.动能和势能的影响因素:物体的质量和速度.质量相同时,速度大的物体具有的动能大;速度相同时,质量大的物体具有的动能大.二、重力势能1.重力势能:物体由于被举高而具有的能.2.重力势能的影响因素:物体的质量和高度.质量相同时,高度大的物体重力势能大;高度相同时,质量大的物体重力势能大.注:这里说的高度,其实是相对高度,需要先选取一个零势能面作为基础。
所以,重力势能是可以为零的,甚至可以为负值。
(高中知识)三、弹性势能1.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能.例如:拉长的橡皮筋、拉伸的弹簧、折弯的竹竿.2.弹性势能的影响因素:弹性形变.同一物体的弹性形变越大,其弹性势能越大.例题精讲动能和势能的概念例1.关于能量的描述不正确的是()A.挂在墙上的弹弓具有弹性势能B.太阳的光具有光能C.正在行驶的火车具有动能D.挂在屋顶的电灯具有重力势能例2.将一轻质弹簧固定在水平桌面上,在上面放置一个小钢球,静止时弹簧长度为L,如图甲所示;再用手向下压到一定程度,如图乙所示;释放后钢球运动到距离水平桌面2L处,如图丙所示。
对钢球分析不正确的是()A.甲图中,钢球一定受平衡力作用B.丙图中,弹簧一定不存在弹性势能C.从乙图到丙图过程中,弹簧的机械能一定改变D.钢球上升但没有离开弹簧之前运动速度先变大后减少例3.屹立在山上的巨石给人以危险的感觉,原因是它具有较大的()A.重力B.高度C.动能D.重力势能例4.说明下列物体各具有哪种形式的机械能:(1)水平路面上行驶的汽车具有____(2)正在拉长的弹簧具有______(3)飞流直下的瀑布具有_________例5.如图甲,拉满的弓具有_____能;手在拉弦的同时感到弦也在拉手,这是由于物体间力的作用是____的。
第3节 动能和势能
物理
【回归课本】1.(人教P70改编)从沈阳开往上海的旅客列车经 过沪宁线103K 区段时,突然从列车左翼车窗飞出一只馒头,正 好打在当班的一职工的鼻梁上,当场将其击昏.这是因为馒头被 扔出车窗,由于 惯性 保持原来的运动的状态不变,继续向 前运动.高速行驶的火车和馒头相对地面有很大的速度 ,
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物理
3.讨论5:风吹动帆船航行,急流的河水把石头冲走,运动的物体 都具有动能.重锤被举高,当下落时,能够把木桩打入地里,被举 高的物体都具有重力势能.将橡皮筋做成简易弹弓,会把粉笔 头弹射出去,发生弹性形变的物体都具有弹性势能.那我们可 以说:“运动物体具有的能叫动能”“被举高的物体具有的能叫 重力势能”“发生弹性形变的物体具有的能叫弹性势能”吗?
2021物理八年级下册(人教)
第十一章 功和机械能
第3节 动能和势能
目录导航
01 课 标 导 航 02 课 前 预 习 03 课 堂 探 究 04 课 堂 检 测
物理
课标导航
1.了解能量的初步概念. 2.知道什么是动能及影响动能大小的因素.(重点) 3.知道什么是重力势能和弹性势能及影响势能大小的因素. 4.能举例说明物体的动能、重力势能、弹性势能. 5.能用影响动能、势能大小的因素解释简单的现象.
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物理
C.水库中水的重力势能大小与水的质量和高度有关,所以大 坝高度越高水的重力势能就越大 D.拦河大坝使上游的水位升高,可提高水的重力势能
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物理
【回归课本】3.(人教P70改编)下列物体既有动能又有重力势
能的是( C )
A.在水平公路上行驶的汽车 B.悬挂在天花板上的吊灯
C.在空中飞行的飞机
不得超过80 km/h.请你用物理知识解释,为
人教版初中物理八年级下册动能和势能-学习任务
观看视频,
得出初步结论
归纳结论,解决生活中的问题
认识弹性势能及其影响因素)
练一练
课程小结
完成作业。
观看视频,分析数据,得出初步结论 ②实验探究:物体动能大小与质量的关系
观看视频,分析数据,得出初步结论
归纳结论,解决生活中的问题
认识重力
势能,学习概念
提出问题:物体重力势能的影响因素
探究物体重力势能的
大小跟哪些因素有关? ①实验探究:物体重力势能大小与质量的关系 观看视频,
得出初步结论
②实验探究:物体重力势能的大小与高度的关系
动能和势能导学案 1. 课题名称:人教版八年级下册物理——第十一章 功和能 第三节 动能和势能
2. 学习任务: (1)能说出能量、动能、重力势能Байду номын сангаас弹性势能的概念; (2)会用实验探究物体动能的大小跟哪些因素有关,通过实验探究,知道影响动能、重力
势能大小的因素。
3. 学习准备: 准备好笔记本,边观看边做记录。(紫色字体为笔记内容)播放微课视频时,记笔记的 时候自己暂停播放,进行思考或者完成各种体验活动的时候,也暂停播放。
4. 学习方式和环节:
观看视频课学习,适时控制播放,按老师指令完成相应的课堂活动,学习环节主要有:
了解学习目标 新课讲授:(观看视频,提出问题,引出新课 认识能量 归纳
能量的相关概念
认识动能,学习概念 提出问题:物体动能的影响因素 实验
探究物体动能的大小跟哪些因素有关? ①实验探究:物体动能大小与速度的关系
第3节 动能和势能 课件(25张PPT)
(二)势能
举高的重锤将木桩砸入地里
被举到高处的物体 有没有能量?
(2)重力势能:物体由于 被举高 所具有的能。
步骤二:总结归纳影响重力势能大小的因素 质量相同时,高度越高,重力势能越大; 高度相同时,质量越大,重力势能越大。 日常生活生产中,你知道有哪些事情在应用重力势 能吗?列举出几个例子:
动能
势能
和
新民晚报 一铁路职工“中弹”昏倒
动能
势能 和
沈阳开往上海的195次列车经过上海分局管辖的沪宁线103区段时,
突然从列车左翼车窗飞出一只馒头,不偏不倚正好打在当班的上海铁路
分局苏州工务段职工的鼻梁上,当场将其击昏。
扬子晚报 火车“吻”羊,吻死一大片
1990年6月10日
南京郊区,一辆运载羊的拖拉机,在横穿火车的轨道时,突然抛 锚熄火,正好北边驶来一辆列车,火车司机发现情况后,紧急刹车,驶 到拖拉机前面速度已经很慢。但还是撞向了拖拉机,拖拉机司机侥幸逃 命,但羊却被“吻死一大片”,拖拉机也被撞的支离破碎。
学以致用
当心吊物
当心落物
必须戴安全帽
为什么要当心吊 物、落物,带上 安全帽。
弹性势能
1、物体由于 弹性形变
而具有的能量。
2、 主要决定因素:弹性形变的大小
重力势能和弹性势能统称为势能。
课堂小结:
• 通过这节课的学习,同学们有什么收获呢? • 现在同学们可以解释为什么彗星会有如此巨大的能量? • 小小的天鹅怎么会对飞机产生这么大的破坏力呢? • 为什么一个馒头就可以砸晕铁路职工? • 为什么火车速度已经很慢了,却还“吻”死了拖拉机上的无数羊?
小的因素。
3.知道什么是 重力势能及影响
动能与势能
练一练
2.火车出站时做加速运动,它的动能 增大 ; 3.雨点在匀速下落,它的重力势能 减小 。
4.一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水,它的动
能 减小 。 5.某同学慢跑和快跑时: 快跑 动能大
练一练
6、一物体沿斜面匀速下滑,物体的 ( C ) A.动能增加,势能减小 B.动能、势能都减小 C.动能不变,势能减小 D.动能、势能都增加
二、能量的不同形式
1.动能:物体由于运动而具有的能。
2.势能
重力势能:物体由于受到重力并处在一 定高度所具有的能量
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具 有的能量
下列物体具有什么形式的能:
(1)水平行驶的汽车:__动__能_______ (2)正在爬坡的汽车:动__能__和__重__力__势_ 能 (3)山顶上的石头:_重__力__势__能____ (4)山顶上滚下的石头:动__能__和__重__力__势_能 (5)天花板上的吊灯: 重__力__势__能_____ (6)吊在天花板上摇摆的吊灯:动__能__和__重__力__势_ 能 (7)拉长的橡皮筋:弹__性__势__能_____ (8)下落的雨滴:动__能__和__重__力__势_ 能
探究:(一)物体动能的大小跟那些因素有关
猜想与假设
动能大小可能与 速度 有关 动能大小可能与 质量 有关
设计实验方案 提示 (1)怎样比较动能的大小? (2)考虑“控制变量法”
h1
h1
h2
h1
1.让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,钢球 运动到水平面时的快慢一样吗?哪次物体B被撞得远?
实 验 · 观 察
第三节 动能和势能
一:什么是能量 二: 动能的大小和什么有关 三:什么是重力势能以及影响因素有哪些 四:什么是弹性势能以及影响因素有哪些
三、重力势能 动能 动能定理
如果是减少了,减少的重力势能到哪里去了?
9.如图,在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m、 长为L的绳,其绳长的1/4悬于桌面下,从绳子开始下滑 至绳子刚好全部离开桌面的过程中,重力对绳子做
功
,绳子的重力势能增量为
(桌面离地
高度大于L)。
答案:15mgL/32
W
G
E
P1
E
P2
说明:变化量(增量)=末量-初量
减少量 = 初量 -末量
说明:
EP只与重力做功有关,与运动状态和其他受力 ( 1)
无关( W
E P ; G W G E P )(重力做正功,释放重
力势能;重力做负功,储存重力势能)
(2)也适用于曲线运动的情况(重力做功与路径无关) W G EP
从抛出到落地的过程中,重力所做的功相等,物体减少
的重力势能一定相等
C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功 等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和
4、一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一 水平面上的B点与C点,则下列说法中正确的是( D ) A、沿AB面重力做功多
-15mgL/32
10、如图所示,在一次“蹦极”运动中,人由高空下 落到最低点的整个过程中,下列说法中正确的是 ( )
A.重力对人做正功
B.人的重力势能减小
C.橡皮绳对人做正功
D.橡皮绳的弹性势能增加
11、如图所示,重物A质量为m,置于水平地面上, 其上表面竖直立着一根轻质弹簧.弹簧长为L,劲度 系数为k,下端与物体A相拴接.现将弹簧上端点P缓
重力势能、弹性势能、动能
重力势能、弹性势能、动能一、重力势能1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
2公式:mgh E P =h ——物体具参考面的竖直高度3参考面a 重力势能为零的平面称为参考面;b 选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。
4标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;重力势能为负,表示物体在参考面的下方;重力势能为零,表示物体在参考面上。
5单位:焦耳(J )6重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。
7、重力做功与重力势能变化的关系 p E W ∆-=(1)物体的高度下降时,重力做正功,重力势能减少,重力势能减少的量等于重力所做的功;(2)物体的高度增加时,重力做负功,重力势能增加,重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。
(3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关。
二、弹性势能1概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
2 弹力做功与弹性势能的关系 p E W ∆-=当弹簧弹力做正功时,弹簧的弹性势能减小,弹性势能变成其它形式的能;、当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大,其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。
这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。
3势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。
三、动能1概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。
2动能表达式:221υm E K = 3动能定理(即合外力做功与动能关系):12K K E E W -=4理解:①合F 在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
②合F 做正功时,物体动能增加;合F 做负功时,物体动能减少。
③动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。
4适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。
初中九年级物理知识点-动能和重力势能的转化动能重力势能
初中九年级物理知识点-动能和重力势能的转化动
能重力势能
动能和重力势能是物体在运动中的两种不同形式的能量。
1. 动能(kinetic energy)是物体由于运动而具有的能量。
它的公式为:动能 = 1/2 ×质量×速度²。
其中,质量(m)是物体的质量,速度(v)是物体的运动速度。
动能的单位是焦耳(J)。
2. 重力势能(gravitational potential energy)是物体在重力场中由于位置或高度而具有的能量。
它的公式为:重力势能 = 质量×重力加速度×高度。
其中,质量(m)是物体的质量,重力加速度(g)是地球上的重力加速度(大约为9.8 m/s²),高度(h)是物体相对于某一参考点的垂直距离。
重力势能的单位也是焦耳(J)。
动能和重力势能之间可以相互转化。
当物体下落时,它的动能会逐渐增加,同时重力势能会逐渐减小;当物体抛出或上升时,动能会逐渐减小,重力势能会逐渐增加。
在物体运动的过程中,动能和重力势能是能量守恒的。
也就是说,动能的增加必然伴随着重力势能的减少,而重力势能的增加必然伴随着动能的减少。
这是因为动能和重力势能是同一物体的两种不同形式的能量,它们的总和保持不变。
重力势能、弹性势能、动能和动能定理
E p1
nmg
nd 2
nmg
Hale Waihona Puke d 21 n(n 1)mgd 。 2
【例题 6】一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为 G,A、B 两端固定在水平天花板上,如图所示,今在绳的最低
点 C 施加一竖直向下的力将绳绷直,在此过程中,绳索 AB 的重心位置 ( A )
A.逐渐升高
B.逐渐降低
C.先降低后升高
D.始终不变
1
1
1
W= 2 (kx1+kx2)(x2-x1)=
2
2
2 kx 2 - 2 kx 1
1 所以 Ep= 2 kx2
说明:
1
① 在 Ep= 2 kx2 中,Ep 为弹簧的弹性势能,k 为弹簧的劲度系数,x 为形变量(即压缩或伸长的长度);本公式不要 求学生掌握和使用。
1
② 弹簧的弹性势能 Ep= 2 kx2,是指弹簧的长度为原长时规定它的弹性势能为零时的表达式。我们完全可以规定弹 簧某一任意长度时的势能为零势能,只不过在处理问题时不方便。在通常情况下,我们规定弹簧处在原长时的势 能为零势能。 三、动能 1.定义:物体由于运动而具有的能叫做动能.
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二、 弹力做功和弹性势能 探究弹力做功与弹性势能 (1)功能关系是定义某种形式的能量的具体依据,从计算某种力的功入手是探究能的表达式的基本方法和思路。 (2)科学探究中必须善于类比已有知识和方法并进行迁移运用。 (3)科学的构思和猜测是创造性的体现。可使探究工作具有针对性。 (4)分割——转化——累加,是求变力功的一般方法,这是微积分思想的具体应用。求和或累加可以通过图象 上的面积求得。 ① 计算弹簧弹力的功。 由于弹力是一个变力,计算其功不能用 W=Fs 设弹簧的伸长量为 x,则 F=kx,画出 F—x 图象。如图 5 所示。则此
人教版八年级物理下册第十一章第3节《动能和势能》
例1 下列关于物体具有能量的叙述,不正确的是( D )
A.拉弯的弓能把箭射得很远,拉弯的弓具有能量 B.高空坠物会砸伤人,高空的物体具有能量 C.台风把大树连根拔起,台风具有能量 D.激流能将石头冲走,激流没有能量,石头具有能量
激流将石头冲走, 激流对石头做了功, 故激流具有能量
知识点 2 动能
在没有特别指明的情况下,“高度”一般是相对于地面而言的
例3 在“探究影响重力势能大小的因素”实验中,有三个实心的、大小相
同的铁球A、铁球B和塑料球C。球A、C离沙地高度相同。现让三个球 同时由静止释放,球落到沙地上的状态如图中虚线所示。
(1)根据_球__陷__入__沙__中__的__深__度___可以判断出__A___球释放 前的重力势能最大。 (2)比较球A、C的实验现象可得出影响重力势能大小的 因素有___质__量_____。 (3)比较球A、B的实验现象可得出影响重力势能大小的 因素有___高__度______。
所具有的能
力势能
质量、高度
弹性势能
物体由于发生弹性 形变而具有的能
一切发生弹性形变的 物体均具有弹性势能
弹性形变程度、 材料等因素
典例4 如图是玩弹弓的情景。经验表明,橡皮筋拉得越长,同样的“子弹”射 得越远,这说明橡皮筋的弹性势能与___橡__皮__筋__的__弹__性__形__变__程__度_____有关。
【重点】动能和势能的概念。 【难点】影响动能和势能大小的因素。
新知导入
视频中的卡片为什么会跳起来呢?
新知探究
知识点 1 能量
湍急的流水能推动水车, 对水车做功,具有能量。
飞行的子弹能穿透苹果, 对苹果做功,具有能量。
物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量, 简称能,单位焦耳(J)。 视频中的橡皮筋、流动的水、飞行的子弹、高举 的锤子都具有能量。
物理八年级下册动能和势能知识点
物理八年级下册动能和势能知识点物理八年级下册主要涉及动能和势能的知识点如下:1. 动能:动能是物体的运动状态所具有的能量。
动能与物体的质量和速度有关,公式为 KE = 1/2 mv^2,其中KE表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
2. 动能的转化:当物体受到外力作用时,它的动能可以转化为其他形式的能量,例如势能、热能等。
同样地,其他形式的能量也可以转化为动能。
3. 动能定理:动能定理描述了物体受力作用下动能的变化情况。
动能定理的表达式为:ΔKE = W,其中ΔKE表示动能的变化量,W表示物体所受合力所做的功。
4. 势能:势能是物体由于位置或状态而具有的能量。
势能可以分为重力势能、弹性势能、化学势能等不同形式。
5. 重力势能:当物体处于高处时,由于受重力的作用,具有一定的重力势能。
重力势能的计算公式为 PE = mgh,其中PE表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
6. 弹性势能:当物体发生弹性形变时,具有一定的弹性势能。
弹性势能的计算公式为PE = 1/2 kx^2,其中PE表示弹性势能,k表示弹性系数,x表示形变的长度。
7. 动能和势能的转化:动能和势能之间存在着相互转化的关系。
例如,当物体从高处自由下落时,其重力势能逐渐转化为动能;而在弹簧振动中,物体的动能和弹性势能不断地相互转化。
8. 能量守恒定律:能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量的总量保持不变。
换言之,能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,只能由一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律对于分析物体运动中能量的转化具有重要的意义。
第3节 动能和势能
8.小安站在0.5 m/s匀速上行的自动扶梯上,小稳站在0.7 m/s匀速下行的自 动扶梯上.小安和小稳两人质量相等,小安上行中动能 不变 (选填“增
加”“不变”或“减少”).某时刻他们的位置如图所示,此时刻小安的重力 势能 小于 (选填“大于”“等于”或“小于”)小稳的重力势能.
9.(2018江津区模拟)洒水车边行驶边洒水的v-t图象如图所示,表示洒水车 做的是 匀速直线 运动;此过程中洒水车的动能将 变小 (选填“变
远
(1)上述3次实验中,第 3 次实验钢球滑到斜槽底端时动能最大. (2)上述实验数据表明:当速度一定时,钢球的质量越大,动能越 大 ,这个 结论可用于解释汽车 超载 (选填“超速”或“超载”)带来的危害.
知识点3 势能及其影响因素 5.如图所示,苹果树上结有甲、乙、丙三个苹果,已知甲、丙两苹果等大且都 大于乙的质量,甲、乙等高,哪一个苹果的重力势能最大( C ) A.甲 B.乙 C.丙 D.一样大 6.下列物体中具有弹性势能的是( C ) A.放在桌面上实验用的一根弹簧 B.空中来回摆动的秋千 C.钟表(机械钟)内卷紧的发条 D.上实验课时用的橡皮泥
也越大.
三、势能 1.重力势能:物体由于受到 重力 并处在一定高度时所具有的能,叫重力势 能.质量相同的物体, 位置越高 ,重力势能越大;位置相同, 质量越大 ,重
力势能越大.
2.弹性势能:物体由于 发生弹性形变
而具有的能叫弹性势能.物体的
弹性形变程度
越大,弹性势能越大.
3.势能: 重力 势能和 弹性 势能是常见的两种势能.
知识点1 能量 1.下列关于能的叙述中,正确的是( A ) A.一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能 B.挂在树枝上的苹果,没有做功,所以没有能 C.一个物体已做过的功越多,说明这个物体具有的能越多 D.运动的物体具有能,静止的物体没有能
重力势能、动能定理
重力势能 动能定理教学目标1、理解重力势能2、理解重力势能与重力做功的关系3、理解动能定理4、能够运用动能定理解决问题基础知识归纳一、重力势能1、重力做功的特点对于确定的物体,其重力大小、方向不变,当沿不同的路径向下或向上运动时,可知,重力做功只与初、末位置的高度差有关,与路径无关,故:(1)物体运动时,重力做功只与起点、终点位置有关,与路径无关;(2)重力做功的大小等于重力与初、末位置高度差的乘积。
物体向下运动,重力做正功;物体向上运动,重力做负功。
2、重力势能(1)定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
(2)定义式: p mgh E =,在国际单位制中,其单位是焦(J )。
(3)说明:①重力势能是 标量 .②重力势能是 相对 的,是相对零势能面而言的,只有选定零势能面以后,才能具体确定重力势能的量值,故E p =mgh 中的h 是物体相对零势能面的距离.一般我们取地面为零势能面.③重力势能可正,可负,可为零.若物体在零势能面上方,重力势能为 正 ;物体在零势能面下方,重力势能为 负 ;物体处在零势能面上,重力势能为 零 .④重力势能属于 物体和地球 共有.通常所说“物体的重力势能”实际上是一种不严谨的习惯说法。
3、重力做功与重力势能变化间的关系重力做正功,重力势能 减少 ;重力做负功,重力势能 增加 。
重力所做的功等于重力势能 变化量 的负值,即W G =-ΔE p =-(Ep 2-Ep 1)=-(mgh 2-mgh 1)=Ep 1-Ep 2二、动能1、概念:物体由于运动而具有的能,叫做动能。
2、定义式:221mv E k = 3、单位:与功的单位相同,国际单位:焦(J )4、注意:(1)动能是标量,有大小但是无方向。
(2)动能是状态量,与某一时刻、某一位置的速度相对应。
(3)动能具有相对性,参考系不同,动能不同,一般以地面为参考系。
三、动能定理1、内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。
人教版初中物理讲义第十一章第3节《动能和势能》(学生版+教师版)
人教版初中物理讲义第十一章《功和机械能》(学生版)第3节动能和势能一、要点梳理1.动能:物体由于__________而具有的能,叫做动能。
重力势能:物体由于__________而具有的能量叫做重力势能。
弹性势能:物体由于发生了_____________而具有的能量叫做弹性势能。
机械能:动能和势能总称为____________。
2.影响动能大小的因素:动能的大小决定于物体的___________和___________。
(1)在质量相同时,物体的速度越大,它具有的动能越大,物体的速度越小,它具有的动能越小。
(2)在速度相同时,物体的质量越大,它具有的动能越大,物体的质量越小,它具有的动能也越小。
3.影响势能大小的因素(1)在质量相同时,物体所处的高度越高,它的重力势能________,物体所处的高度越低,它的重力势能________。
(2)在高度相同时,物体的质量越大,它的重力势能________,物体的质量越小,它的重力势能_______。
(3)同一物体的弹性形变越大,则它具有的弹性势能________。
二、重点解读一、动能和势能1.能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
解读:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
也不一定要做功。
2.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
重力势能:物体由于被举高而具有的能。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。
运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大;物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大;物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
解读:物体动能由质量和速度共同决定,所以比较动能时,对于不同的物体来说,要同时比较它们的速度和质量,如果速度相同,质量大的物体动能大;若质量相同,速度大的物体动能大。
而对于同一物体,只须要比较其速度即可。
第三节动能和势能
高度不同
质量相同
比较木块移动的距离,距离越大,做功越多。 结论:质量相同,速度越大小球做功越多。
例题1:汶川特大地震发生后,15位空降兵在极其恶劣的环境下
实施伞降,打通了重灾区与外界的信息通道.空降兵在4999m高
空跳离飞机后先加速下降,最后以较小速度平稳着陆,关于伞降过
程中空降兵动能的变化,以下说法正确
C.先增大后减小
D.先减小后增大
例题2质量较大的鸽子与质量较小的燕子在空中飞行,如果它们
的动能相等,那么( )
A.燕子比鸽子飞得快 B.鸽子比燕子飞得快
C.燕子比鸽子飞得高 D.鸽子比燕子飞得高
三、势能
打桩机举高的重锤,落下时可以把桩打入地中。 重力势能:物体由于受到重力,并处在一定高 度时所具有的能量。
如图所示,一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业 ,关于该洒水车,下列说法正确的是( ) A.重力势能变小、动能不变 B.重力势能不变、动能变小 C.重力势能、动能不变 D.重力势能、动能都减小
动能和势能
光能 电能 能 机械能 化学能 核能 ……
动能
重力势能 势能
弹性势能
一、动能
子弹能够对物体做功,子弹具有能量。
飓风能够吹倒树木,吹坏房屋,风具有能量。
流水可以推动水车转动,流水具有能量。
动能:物体由于运动而具有的能叫做动能。
二、影响动能的因素
高度相同 质量不同
比较木块移动的距离,距离越大,做功越多。 结论:速度相同,质量大的小球做功多。
影响重力势能的因素: 相同高度,质量越大,重力势能越大。 质量相同,高度越高,重力势能越大。
拉开的弓可以将箭射出,拉开的弓具有能量。 弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量。
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第三节动能和重力势能
【自主学习部分】
一、功与能
1、功(W)
(1)前面我们学习了功,主要是机械做功。
①功的定义是_________________________________;
②做功的两个要素是_____________、________________________________;
③功的计算式_______________,单位___________。
(2)其他形式的做功及做功的效果
做功的效果就是能量的转化,例如,冬天手冷,双手互搓动取暖,此时通过双手间摩擦力做功把人体内储存的能量转化为内能(热能)。
家里的用电器通过电流做功把电能转化为其他形式的能(光能、机械能等)
2、能(E)
能对我们来说并不陌生,我们身边有很多熟悉的能,例如太阳能、_________、________等,以及今天将学习的动能和重力势能。
3、功与能的关系
(1)功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J),两者单位一样。
但这是两个物理概念,不能混为一谈。
能是一个状态量,例如这杯水在10℃时含有的内能是多少J;功是一个过程量,做功总是要经过一个过程的,例如一个力做机械功,要经过一个过程。
(2)功是能量变化
....的量度。
功和能之间有一定关系的,功是能量变化的量度,例如,一个物体动能增加了,必定有施力物体对该物体做正功,施力物体的能量转化为该物体的动能。
撤去力以后,物体在摩擦力的作用下慢慢停下,这个过程中,摩擦力对物体做负功,物体的动能转化为内能(热量散发到空气中)
二、动能
1、关于动能,我们在初中就接触过,首先请举一些动能的例子;动能的大小与哪些因素有关?
2、理论推导动能大小的计算式
从初中的学习我们已经知道,动能大小与质量和速度有关,那么究竟有怎样的定量关系呢?我们模拟一情景,从已经学过的功的理论推导。
(1)情景:一颗质量为m、静止在枪膛中的子弹,扣动扳机后,子弹从枪口射出,它从射出枪口时的动能是多大呢?试讨论下列问题:
①子弹从枪膛里射出的过程中,什么力在对子弹做功?
②子弹的动能是从哪里转化而来的?
(2)理论推导
①火药气体对子弹做的功为W=FS,这个做功过程把火药爆炸产生的能量转化为子弹的
动能。
②根据初中已学过关于动能的知识,动能的大小与质量m 和速度v 有关。
③子弹初始动能为零,子弹出枪口时的末动能就是子弹通过气体推力做功获得的,设子
弹出枪口时的动能为E K ,那么它数值上等于火药气体对子弹做的功。
W =FS
F =ma E K =?请推导,注意最后的表达式与m 、v 有关。
S =v 2/2a
(3)动能的表达式
E K =22
1mv 单位:焦耳J 标量 3、动能的计算
(1)与动能相关的基本表达式
初动能:E K 0; 末动能:E K t ; 动能变化:ΔE K =E Kt -E K0
(2)质量为2kg 的质点做自由落体运动,求:
①质点第2s 末的动能?
②质点第3s 末的动能?
③质点在第3s 内动能的变化?
三、重力势能与弹性势能
1、什么是重力势能?
在初中已经学过,物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
例如:
(1)拦河大坝,使得水位上升,一旦开闸,水流奔泻而下。
通过蓄水增加这部分水的
势能,一旦开闸,重力做功,重力势能转化为水的动能。
(2)打桩机,提高重锤高度,使得重锤具有势能,松开后,重锤的势能转变为动能,
击打桩。
(3)请你举一例。
2、重力势能的大小与哪些因素有关?
(1)体验重力势能中的“势”。
①请观察教室角落悬挂与天花板上的电视机,想象悬挂电视机的固定杆不是那么结实,
你站在电视机下面有什么感觉?
②如果把电视机替换成同样大小的气球,你又有什么感觉?
③如果电视机放下,放在你脚边,你又有什么感觉?
④通过以上体验,你觉得重力势能的大小与哪些因素有关?
(2)重力势能的计算式
①E P =mgh 单位:焦耳 J 标量
②观察课本P49图片5-29,请思考分别以地面和沟底作为参考面,树上苹果的势能大小
一样吗?(提示:苹果下落时重力势能转化为动能,从树上同一位置掉地上和沟底动能大小一样吗?)
③ΔE P:重力势能变化量,请思考:分别取地面和沟底作为零势能参考面,苹果从树上掉到地面上,苹果的重力势能的变化量一样吗?请分析说明?
3、重力势能的计算
(1)从以上例子可以得出,重力势能计算是有相对性的,是相对于零势能而言的。
(2)势能变化量ΔE P与参考平面无关。
(3)质量为2kg的物体放在高为0.9m的桌面上,以地面为零势能面,它的重力势能是多大?若以2m深的坑底为参考平面,它的重力势能又是多少?把物体从桌面搬到地面上,两种情况下势能变化量分别为多少?
4、弹性势能
(1)发生弹性形变的物体,因它的内部各部分之间的相对位置发生变化而具有的能,叫做弹性势能。
(2)实例:弹簧拉伸和压缩后具有弹性势能;弓弦拉开后具有弹性势能;
四、重力做功特点
重力做功的特点是重力做功与路径无关,仅取决于起始点与终点的位置。
(前期重力做功的例子中已经涉及,本处不做详细分析)
【课后练习】
班级_________姓名__________学号_______
一、填空题
1、物体由于而具有的能叫做动能,物体的动能等于与的乘积
的,它的数学表达式为,它的单位是。
2、A、B两物体质量之比为2:1。
若其速率之比为1:2,则它的动能之比为。
如
果它们的动能相同,则它们的速度之比为。
3、自由下落的物体,在下落t秒、2t秒、3t秒的动能之比为,在下落h米、2h米、
3h米是的动能之比是。
4、一物体以速率为V运动时动能为E K,则当物体速率增大为KV时,它的动能为,
动能的增量为。
5、质量为0.4千克的足球以5m/s的速度滚来,运动员一脚将球踢回,球被踢回的速度为
50m/s,则在踢球的过程中运动员对球所做的功为。
6、物体由于被而具有的能量叫做重力势能。
物体的重力势能
与它的和有关。
7、如图所示,质量为2千克的物体由C运动到A,如果以C点作为
零势能点,则物体在A、B、C三点具有的重力势能分别为、
和,物体从C到A重力势能增加。
如果以B点作
为参照物,,则物体在A、B、C三点具有的重力势能分别为、
和。
物体从C到A重力势能增加。
由此得出,物
体的重力势能是的,与选择的零电势有关,而物体重力势
能的变化是的,与选择的零电势无关。
8、质量为m 的物体从H 高处自由下落,当它下落到H/3高度时,重力做的功W= ,
如果以地面作为参照物,此时物体的重力势能为 ,与原来相比减少了 。
9、用绳竖直吊起质量为m 的物体,以加速度a 匀加速上升h ,则拉力做的功为 ,重力对物体做的功为 ,物体重力势能的增量为 。
二、选择题
10、一个小球以速度V 撞向墙面后速度大小不变地被反弹回来,则碰撞前后比较,小球的
A 、速度改变了
B 、动能改变了 ( )
C 、速度和动能都变了
D 、速度和动能都没变
11、质量为M 的物体,绕半径为R 的圆周做匀速圆周运动,其角速度为ω,则物体的动能为 ( )
A 、22
MR ω B 、22
2MR ω C 、2
2ωMR D 、22ωMR 12、当一个物体的动能保持不变时,下列说法中正确的是: ( )
A 、物体一定做匀速直线运动
B 、物体一定处于平衡状态
C 、物体一定不可能做变速运动
D 、物体可能做曲线运动。
13、如图所示,质量为m 的物体分别从高为h ,倾角为300、450的斜面顶端滑下,下列说
法中正确的是 ( )
A 、重力做相同,重力势能变化不同
B 、重力做功不同,重力势能变化相同
C 、重力做相同,重力势能变化相同
D 、因为不知斜面是光滑还是粗糙,所以无法比较
14、如图所示,质量为m ,长为l 的单摆从与竖直方向成θ角的A 处释放,下落到最低B
处,设AB 之间的弧长为s ,那么,从A 到B ( )
A 、重力做正功mgs ,重力势能减少mgs
B 、重力做负功mgs ,重力势能增加mgs
C 、重力做正功mg l (1-cosθ),重力势能减少mg l (1-cosθ)
D 、重力做负功mg l (1-cosθ),重力势能增加mg l (1-cosθ)
15、关于重力势能的几种说法中正确的是 ( )
A 、重力势能等于零的物体,一定不能对别的物体做功
B 、重力势能的大小和重力做功的多少都与参考平面的选取有关
C 、在同一高度将同一物体不论向何方抛出,即使抛出时初速度大小不同,物体落地时
减少的重力势能必相等
D 、放在地面上的物体,其重力势能一定为零
16、关于重力做功和物体的重力势能,以下说法中正确的是 ( )
A 、重力对物体做正功时,物体的重力势能必减小
B 、物体的重力势能没有变化,物体的重力有可能做功
C 、地球上任何一个物体的重力势能都有唯一的确定值
D 、重力做功的多少与参考平面的选取有关。
17、质量相同的立方体木块和立方体铁块放在同一桌面上,相对于地面 ( )
A 、木块的重力势能大于铁块的重力势能
B 、木块的重力势能小于铁块的重力势能
C 、木块的重力势能等于铁块的重力势能
D 、无法确定。