高中物理第四章第2节动能势能教案2粤教版必修2
物理粤教版高一年级必修2四章第2节动能、势能教学教学设计2
《第四章第二节 动能、势能》教案设计一、教学目标1、知识目标（1）理解功是能量转化的量度（2）理解动能、重力势能和弹性势能的概念（3）重力做功的特点和重力势能变化的关系2、过程与方法：（1）观察生活中与能量有关的现象，激发学生的求知欲（2）体验能量转化与做功关系（3）体验动能和重力势能，并通过学生间“探讨与交流”，探讨重力势能的相对性（4）通过课外实践，探讨弹性势能的问题，培养学生实验能力3、情感、态度与价值观（1）借助“讨论与交流”的形式，培养学生的合作精神和积极参与的意识（2）培养学生探究品质和创新精神，有将知识应用于生活的意识二、重点与难点：（1）重点：动能、势能的概念。
（2）难点：探究动能、重力势能的大小各与什么因素有关的实验设计。
三、教学设计策略以探究性实验让学生体验物理过程，通过合作学习方式培养学生团结协助精神四、教材分析：《动能和势能》是粤教版物理高二年级第四章第二节第十五内容。
本节的知识包括动能、重力势能和弹性势能的概念及动能和重力势能的表达式。
授课时间为一课时。
本课内容通过大量实例让学生真实感受到能量的存在，理解动能和势能，让生进一步理解功和能的关系，为学生接下来学习动能定理和机械能守恒定律打下基础。
五、教学过程（一）创设情景，引入课题弱小的小鸟为什么会把飞行中的飞机撞个洞？——运动的物体具有能量通过书本三幅彩图说明：一个物体能对外做功，物体就具有能量再分析：当一个物体做功后，能量就转移到其他物体上，做功越多，能量转化越多（二）新课教学1、功和能的关系归纳：做功是能量转化的量度2、动能举例：子弹能穿过物体、风扇转动、奔跑的骏马等动能——物体由于运动而具有的能叫动能。
思考：动能的大小与什么因素有关？创设物理情景和推导思路，让学生讨论并加与推导:思考：初状态： 0≠v f 做功（运动物体） （静止物体）v引导学生推导：ma F =as v v t 2202=-221mv Fs W =＝克＝k E 分析：动能（1）是由物体的质量和速度大小决定的物理量，（2）是个标量，无方向（3）单位为“焦（J ）”(4) 是描述物体运动状态的物理量3、重力势能举例：高空棉被砸死老人，打桩机等重力势能——物体由于被举高而具有的能量。
高中物理《4.2动能 势能》学案粤教版必修2
高中物理《4.2动能势能》学案粤教版必修24、2 动能势能第1课时【课堂探究】（一）理解功能关系1、功是能量转化的量度，某种力做多少功，则某种能转化多少，有数值等量的关系。
2、物体一旦开始做功，能量就同时开始转化（二）动能定义公式：，单位：，符号：;是量，且没有负值。
动能是状态量，是某时刻的速度对应的。
提问1：课本练习：1提问2:同一运动物体相对不同的参考系，动能相同吗？提问3:匀速圆周运动的物体，运动的过程中其动能变化吗？提问4：对动能的理解，下列说法不正确的是( )A、动能是能量的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B、动能不可能为负值,但对于不同的参考系，同一物体的动能大小一般是不同的。
C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化，动能不一定变化。
D、动能不变的物体，一定处于平衡状态（三）、重力势能（包含3个知识点：重力做功特点，重力势能，参考平面）（1）重力做功特点a、与运动物体的和的位置有关，而与物体所经过的无关。
b、物体升高了，则重力做功，物体降低了，重力做了功。
提问5：如图所示，A点距地面高为h，B点在地面上，物体m沿两条不同的路径ACB和ADB由A 点运动到B点，则()A、沿路径ACB重力做的功多一些B、沿路径ADB重力做的功多一些C、沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多D、无法判断沿哪条路径重力做的功多一些提问6:估算你走上一层楼与走下一层楼的过程中，自身重力所做的功?解：（2）重力势能公式：，即重力势能等于所受的大小与所处的乘积。
特点：重力势能是标量，大小具有，与选取的有关，有正负。
（3）参考平面：又叫零势能面。
是任意指定的作为零高度的平面，其他物体的高度是相对该面的高度。
a 、质点若高于参考平面，则所处的高度为正，若低于参考平面则高度为负。
b 、计算或者讨论重力势能之前，先要说明参考平面是哪个！提问6、关于物体的重力势能，下列说法正确的是()A、物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B、物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C、放在地面上的物体，它的重力势能一定为零D、相对不同的参考平面，具有不同的重力势能。
高中物理 第四章 机械能和能源 第二节 动能 势能学案 粤教版必修2
第二节动能势能知识目标核心素养1.明确做功与能量转化的关系.2.知道动能的表达式，会用公式计算物体的动能.3.理解重力势能的概念，知道重力做功与重力势能变化的关系.4.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的因素.1.理解动能、势能的概念，掌握普遍的功能关系.2.会推导动能、重力势能的表达式.3.归纳、类比理解重力做功与重力势能、弹力做功与弹性势能的关系.一、功和能的关系1．能量：一个物体能够对其他物体做功，说明这个物体具有能量．2．功和能的关系：功是能量转化的量度，做功的过程是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化．二、动能1．定义：物体由于运动而具有的能量叫做动能．2．表达式：E k＝12mv2.(1)物理意义：物体的动能等于物体的质量与它的速度的平方乘积的一半．(2)表达式中的速度是瞬时速度．(3)动能是标量(填“标量”或“矢量”)，是状态(填“过程”或“状态”)量．3．单位：动能的国际单位是焦耳，简称焦，用符号J表示．三、重力势能1．概念：由物体所处位置的高度决定的能量．2．重力做的功：(1)做功表达式：W G＝mgh＝mgh1－mgh2，式中h指初位置与末位置的高度差；h1、h2分别指初位置、末位置的高度．(2)做功的正负：物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功．(3)做功的特点：只与运动物体的起点和终点的位置有关，而与运动物体所经过的路径无关．3．重力势能：(1)定义：物体的重力与所处高度的乘积．(2)大小：表达式：E p＝mgh；单位：焦耳，符号：J.(3)标矢性：重力势能是标量，只有大小，没有方向．(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式：W G＝mgh1－mgh2＝－ΔE p.②重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加．4．重力势能的相对性：(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面．在参考平面上，物体的重力势能取作0.(2)重力势能的相对性特点①选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的．②对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小．5．重力势能的系统性：重力势能是物体与地球所组成的系统共有的．四、弹性势能1．定义：发生形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量．2．大小：跟形变量的大小有关，形变量越大，弹性势能也越大．对于弹簧来说，弹性势能与拉伸或压缩长度有关；当形变量一定时，劲度系数越大的弹簧弹性势能越大．3．势能：与相互作用物体的相对位置有关的能量．1．判断下列说法的正误．(1)动能不变的物体，一定处于平衡状态．(×)(2)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)(3)一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化．(√)(4)同一物体在不同位置的重力势能分别为E p1＝3 J，E p2＝－10 J，则E p1<E p2.(×)(5)物体由高处到低处，重力一定做正功，重力势能一定减少．(√)(6)重力做功一定与路径无关，只与初、末位置的高度差有关．(√)2．(1)一个质量为0.1 kg的球在光滑水平面上以5 m/s的速度匀速运动，与竖直墙壁碰撞以后以原速率被弹回，若以初速度方向为正方向，则小球碰墙前后速度的变化为________，动能的变化为________．(2)质量为m 的物体从地面上方H 高处由静止释放，落在地面后出现一个深度为h 的坑，如图1所示，重力加速度为g ，在此过程中，重力对物体做功为________，重力势能______(填“减少”或“增加”)了______．图1答案 (1)－10 m/s 0 (2)mg (H ＋h ) 减少 mg (H ＋h )一、动能如图2所示，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．在这一过程中，物体克服摩擦阻力做了功，根据功和能的关系，这个功在数值上就等于物体初始所具有的动能．请推导这个物体初始所具有的动能．图2答案 选初速度的方向为正方向， 由牛顿第二定律得－f ＝m (－a )由位移速度关系得s ＝v 22a摩擦力对物体所做的功是W ＝－fs ＝m (－a )·v 22a ＝－12mv 2即物体克服摩擦力做功的大小为W ′＝12mv 2根据功和能的关系，12mv 2就是物体初始所具有的动能．1．对动能的理解(1)动能是标量，没有负值，与物体的速度方向无关．(2)动能是状态量，具有瞬时性，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应．(3)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系．2．动能变化量ΔE k物体动能的变化量是末动能与初动能之差，即ΔE k＝12mv22－12mv12，若ΔE k>0，则表示物体的动能增加，若ΔE k<0，则表示物体的动能减少．例1下列关于动能的说法正确的是( ) A．两个物体中，速度大的动能也大B．某物体的速度加倍，它的动能也加倍C．做匀速圆周运动的物体动能保持不变D．某物体的动能保持不变，则速度一定不变答案 C解析动能的表达式为E k＝12mv2，即物体的动能大小由质量和速度大小共同决定，速度大的物体的动能不一定大，故A错误；速度加倍，它的动能变为原来的4倍，故B错误；速度只要大小保持不变，动能就不变，故C正确，D错误．二、重力做功如图3所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B，在这个过程中思考并讨论以下问题：图3(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功；(2)求出丙中重力做的功；(3)重力做功有什么特点？答案(1)甲中W G＝mgh＝mgh1－mgh2乙中W G′＝mgs cos θ＝mgh＝mgh1－mgh2(2)把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2…，由于每一段都很小，每一小段都可以近似地看做一段倾斜的直线，设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2…，则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2….物体通过整个路径时重力做的功W G″＝mgΔh1＋mgΔh2＋…＝mg(Δh1＋Δh2＋…)＝mgh＝mgh1－mgh2(3)物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．1．重力做功大小只与重力和物体高度变化有关，与所受的其他力及运动状态均无关．2．物体下降时重力做正功，物体上升时重力做负功．3．在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时，利用重力做功的特点，可以省去大量中间过程，一步求解．例2在同一高度，把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛，它们都落到同一水平地面上．三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为W A、W B、W C，则它们的大小关系为( )A．W A>W B＝W CB．W A<W B<W CC．W A＝W B＝W CD．W A>W B>W C答案 C解析由重力做功特点知：W A＝W B＝W C，故C对．三、重力势能如图4所示，质量为m的物体自高度为h2的A处下落至高度为h1的B处．求下列两种情况下，重力做的功和重力势能的变化量，并分析它们之间的关系．图4(1)以地面为零势能参考面；(2)以B处所在的高度为零势能参考面．答案(1)重力做的功W G＝mgΔh＝mg(h2－h1)，选地面为零势能参考面，E p A＝mgh2，E p B＝mgh1，重力势能的变化量ΔE p ＝mgh 1－mgh 2＝－mg Δh .(2)选B 处所在的高度为零势能参考面，重力做功W G ＝mg Δh ＝mg (h 2－h 1)．物体的重力势能E p A ＝mg (h 2－h 1)＝mg Δh ，E p B ＝0，重力势能的变化量ΔE p ＝0－mg Δh ＝－mg Δh .综上两次分析可见W G ＝－ΔE p ，即重力做的功等于重力势能的变化量的负值，而且重力势能的变化与零势能参考面的选取无关．1．重力做功与重力势能变化的关系：W G ＝E p1－E p2＝－ΔE p两种情况：2．重力势能的相对性物体的重力势能总是相对于某一水平参考面，选不同的参考面，物体重力势能的数值是不同的．故在计算重力势能时，必须首先选取参考平面． 3．重力势能的变化量与参考平面的选择无关． 例3 下列关于重力势能的说法正确的是( )A ．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B ．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C ．一个物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J ，重力势能增加了D ．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零 答案 C解析 物体的重力势能与参考平面的选取有关，同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，A 选项错；物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大，物体在零势能面以下，距零势能面的距离越大，重力势能越小，B 选项错；重力势能中的正、负号表示大小，－5 J 的重力势能小于－3 J 的重力势能，C 选项对；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，D 选项错．例4 如图5所示，质量为m 的小球，用一长为l 的细线悬于O 点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O 点正下方D 处有一光滑小钉子，小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动，并经过C 点，若已知OD ＝23l ，则小球由A 点运动到C 点的过程中，重力做功为多少？重力势能改变了多少？图5答案 13mgl 减少13mgl解析 从A 点运动到C 点，小球下落的高度为h ＝13l ，故重力做功W G ＝mgh ＝13mgl ，重力势能的变化量ΔE p ＝－W G ＝－13mgl负号表示小球的重力势能减少了．重力做功与重力势能变化的关系：W G ＝E p1－E p2＝－ΔE p ，即重力势能变化多少是由重力做功的多少唯一量度的，与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关． 四、弹性势能如图6所示，滑块与墙壁间夹有一轻质弹簧，用力将滑块向左推，使弹簧压缩，松手后，弹簧会将滑块弹出，若压缩量变大，则滑块弹出的距离会怎样变化？若劲度系数不同的弹簧，在压缩量相同的情况下，滑块弹出的距离哪个更大？图6答案 压缩量变大，滑块弹出的距离变大；压缩量相同时劲度系数大的弹簧，滑块弹出得远．1．弹力做功与弹性势能变化的关系(1)关系：弹力做正功时，弹性势能减少，弹力做负功时，弹性势能增加，并且弹力做多少功，弹性势能就变化多少．(2)表达式：W 弹＝－ΔE p ＝E p1－E p2. 2．使用范围：在弹簧的弹性限度内．注意：弹力做功和重力做功一样，也和路径无关，弹性势能的变化只与弹力做功有关． 例5 如图7所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F ，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F 做功100 J 时，弹簧的弹力做功________J ，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为________J.图7答案 －100 100解析 在物体缓慢压缩弹簧的过程中，推力F 始终与弹簧弹力等大反向，所以推力F 做的功等于克服弹簧弹力所做的功，即W 弹＝－W F ＝－100 J ．由弹力做功与弹性势能的变化关系知，弹性势能增加了100 J.1．(对动能的理解)(多选)关于动能的理解，下列说法正确的是( ) A ．一般情况下，E k ＝12mv 2中的v 是相对于地面的速度B ．动能的大小由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关C ．物体以相同的速率向东和向西运动，动能的大小相等、方向相反D ．当物体以不变的速率做曲线运动时其动能不断变化 答案 AB解析 动能是标量，由物体的质量和速率决定，与物体的运动方向无关．动能具有相对性，无特别说明，一般指相对于地面的动能．选A 、B.2．(重力势能的理解)关于重力势能，下列说法正确的是( ) A ．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的 B ．处在同一高度的物体，具有的重力势能相同 C ．重力势能是标量，不可能有正、负值 D ．浮在海面上的小船的重力势能一定为零 答案 A解析 重力势能具有系统性，重力势能是物体与地球共有的，故A 正确；重力势能等于mgh ，其中h 是相对于参考平面的高度，参考平面不同，h 不同，另外质量也不一定相同，故处在同一高度的物体，其重力势能不一定相同，选项B 错误；重力势能是标量，但有正负，负号表示物体在零势能参考平面的下方，故C 错误；零势能面的选取是任意的，并不一定选择海平面为零势能面，故浮在海面上的小船的重力势能不一定为零，选项D 错误．3．(弹力做功与弹性势能变化的关系)如图8所示，轻弹簧下端系一重物，O 点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等的位置)，今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A 点，弹力做功为W 1，第二次把它拉到B 点后再让其回到A 点，弹力做功为W 2，则这两次弹力做功的关系为( )图8A ．W 1<W 2B ．W 1＝2W 2C ．W 2＝2W 1D ．W 1＝W 2答案 D解析 弹力做功与路径无关，只与初、末位置有关，两次初、末位置相同，故W 1＝W 2，D 正确．4．(重力做功与重力势能变化的关系)在离地80 m 处无初速度释放一小球，小球质量为m ＝200 g ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，取最高点所在水平面为零势能参考平面．求： (1)在第2 s 末小球的重力势能；(2)3 s 内重力所做的功及重力势能的变化． 答案 (1)－40 J (2)90 J 减少了90 J 解析 (1)在第2 s 末小球下落的高度为：h ＝12gt 2＝12×10×22 m ＝20 m重力势能为：E p ＝－mgh ＝－0.2×10×20 J＝－40 J.(2)在3 s 内小球下落的高度为h ′＝12gt ′2＝12×10×32 m ＝45 m.3 s 内重力做功为：W G ＝mgh ′＝0.2×10×45 J＝90 JW G >0，所以小球的重力势能减少，且减少了90 J.考点一 对动能的理解1．关于物体的动能，下列说法中正确的是( ) A ．一个物体的动能可能小于零 B ．一个物体的动能与参考系的选取无关C ．动能相同的物体的速度一定相同D ．两质量相同的物体，若动能相同，其速度不一定相同 答案 D解析 由E k ＝12mv 2知动能不会小于零，A 选项错误；因v 的大小与参考系的选取有关，故动能的大小也与参考系的选取有关，B 选项错误；由E k ＝12mv 2知，动能的大小与物体的质量和速度的大小都有关系，动能相同，速度不一定相同，C 选项错误；两质量相同的物体，若动能相同，速度的大小一定相同，但速度方向不一定相同，D 选项正确． 2．(多选)关于动能，下列说法正确的是( )A ．动能是普遍存在的机械能的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能B ．物体所受合外力不为零，其动能一定变化C ．一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D ．动能不变的物体，一定处于平衡状态 答案 AC【考点】对动能的理解 【题点】对动能概念的理解 考点二 重力做功 重力势能3．一物体以初速度v 竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能E p －路程s 图象应是四个图中的( )答案 A解析 以抛出点为零势能点，则上升阶段路程为s 时，克服重力做功mgs ，重力势能E p ＝mgs ，即重力势能与路程s 成正比；下降阶段，物体距抛出点的高度h ＝2h 0－s ，其中h 0为上升的最高点，故重力势能E p ＝mgh ＝2mgh 0－mgs ，故下降阶段，随着路程s 的增大，重力势能线性减小，选项A 正确． 【考点】重力势能的变化 【题点】定性判断重力势能的变化4．(多选)物体在运动过程中，克服重力做功100 J ，则以下说法正确的是( ) A ．物体的高度一定降低了 B ．物体的高度一定升高了 C ．物体的重力势能一定是100 J D ．物体的重力势能一定增加100 J答案 BD解析 克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，但重力势能是相对的，增加100 J 的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100 J ，故B 、D 正确，A 、C 错误．【考点】重力做功与重力势能变化的关系【题点】定量计算重力做功与重力势能变化的关系5．一根长为2 m 、重为200 N 的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端缓慢地从地面抬高0.5 m ，另一端仍放在地面上，则所需做的功为( )A ．50 JB ．100 JC ．200 JD ．400 J答案 A解析 由几何关系可知，杆的重心向上运动了h ＝0.52m ＝0.25 m ，故克服重力做功W G ＝mgh ＝200×0.25 J＝50 J ，外力做的功等于克服重力做的功，即外力做功50 J ，选项A 正确．【考点】重力做功与重力势能变化的关系【题点】定量计算重力做功与重力势能变化的关系6．如图1所示，在水平面上平铺着n 块砖，每块砖的质量为m ，厚度为h ，如果人工将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功( )图1A ．n (n －1)mghB.12n (n －1)mgh C ．n (n ＋1)mghD.12n (n ＋1)mgh 答案 B解析 取n 块砖的整体为研究对象，叠放起来后整体的重心距地面12nh ，原来的重心距地面12h ，故有W ＝ΔE p ＝nmg ×12nh －nmg ×12h ＝12n (n －1)mgh ，B 项正确． 考点三 弹性势能7.一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h 的地方由静止下落到弹簧上端，如图2所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A 处，则( )图2A．h越大，弹簧在A点的压缩量越大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h越大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大答案 B解析最终小球静止在A点时，通过受力分析，小球受自身重力mg与弹簧的弹力kx大小相等，由mg＝kx得，弹簧在A点的压缩量x与h无关，弹簧在A点的弹性势能与h无关．【考点】影响弹性势能大小的因素【题点】弹性势能与形变量关系的应用8.如图3所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．开始时物体A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为E p1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p2，则关于E p1、E p2的大小关系及弹性势能的变化ΔE p，下列说法中正确的是( )图3A．E p1＝E p2B．E p1＞E p2C．ΔE p＞0 D．ΔE p＜0答案 A解析开始时弹簧形变量为x1，有kx1＝mg，设B刚要离开地面时弹簧形变量为x2，有kx2＝mg，由于x1＝x2所以E p1＝E p2，ΔE p＝0，A对．【考点】影响弹性势能大小的因素【题点】弹性势能与形变量关系的应用9.一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他运动的速度v随时间t变化的图象如图4所示，图中Oa段为直线，则根据该图象可知，蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为( )图4A．仅在t1到t2的时间内B．仅在t2到t3的时间内C．在t1到t3的时间内D．在t1到t4的时间内答案 C解析小孩从高处落下，在0～t1时间内小孩只受重力作用；在t1～t2时间内加速度减小，说明小孩又受到了弹力作用，蹦床受到压力；t3时刻，小孩的速度为零，蹦床受到的压力最大，弹性势能也最大；t3时刻后小孩反弹，蹦床的弹性势能减小，故选项C正确．【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用。
粤教版高中物理必修二《动能__势能》教案-新版
4.2《动能 势能》教学设计[教材习题研讨]1.动能是物体由于运动而具有的能量，取决于物体速度和质量，表达式E k =21mv 2，势能是由相互作用的物体之间的相对位置决定的能量.为分重力势能和弹性势能，重力势能大小与物体质量和它的高度有关，表达式E p =mgh .弹性势能大小与形变的大小有关，形变程度越大弹性势能越大.2.E k =21mv 2=21×173×（7.2×103）2 J=4.48×109 J.3.E CD B4.重力对他做的功 W G =－mgs ·sin30°=－50×10×（21）×150 J=－3.75×104 J 他克服重力做的功是3.75×104 J 他的重力势能增加了3.75×104 J. 5.整个过程中重力对球所做的功W G =mg （h 1－h 2）=0.1×10×（1.8－1.25）J=0.55 J 重力势能减少了ΔE p =W G =0.55 J.方法点拨 从定义和影响因素进行比较.由定义式进行计算.重力做功和重力势能变化的关系.用功的定义式求解.[教材优化全析] 功和能的关系 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.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.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）的物体就有一定的能量.1.对皮球来说，人对球做的是正功∣ΔE ∣，其能量增加∣ΔE ∣.2.对人来讲，球对人做的是负功∣ΔE ∣，所以其能量减少∣ΔE ∣.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E k =21mv 2，即物体的动能等于物体质量与物体速度的二思维拓展 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，||E ∆−−−→−人对球做功次方的乘积的一半.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 ·m 2/s 2=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4－2－1）图4－2－1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 根据匀变速运动的公式v 2=2as有s =a v 22.由此得W =f ·s =ma ·a v 22=21mv 2物体初始所具有的动能 E k =21mv 2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E p=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W G=mgΔh=mgh1－mgh2可见W G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E p=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.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4－2－2所示，设质量为m的物体，自由下落，经过高度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.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W G=mg（h1－h2），物体重力势能减小了ΔE p=mgh2－mgh1=mg（h2－h1）图4－2－2所以W G=－ΔE p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W G=mg（h1－h2）=－mg（h2－h1）,物体重力势能增加ΔE p=mgh2－mgh1所以W G=－ΔE pW G为重力做的功（可正可负），ΔE p为物体重力势能变化量（末位置势能减去初位置势能）.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弹簧超出一定伸缩量就失去了“弹性”.思维拓展可以从弹力做功来导出弹簧发生弹性形变的弹性势能.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用力.众所周知，力的作用是相互的，通常我们把相互作用的物体的全体叫做系统.势能是相互作用的系统所共有的，且由物体在系统内的相对位置所决定的.由于力的性质不同，势能也有不同形式，如重力势能和弹性势能.。
高中物理 4.2动能 势能 学案 粤教版必修2
§4.2 动能 势能【学习目标】一、知识与技能：1、知道做功的过程就是物体能量的转化过程。
知道功是能量转化的量度。
2、正确理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算．3、理解重力势能的概念和相对性，会用重力势能的定义式进行计算．4、理解重力势能的变化和重力做功的关系．知道重力做功与路径无关．5、了解弹性势能．二、过程与方法：1、推导重力做功与重力势能的变化关系，学会如何把科学规律用简洁的语言表达出来，学会科学的表达方法。
2、观察被举高的重物所具有的重力势能与形变的物体所具有的能量之间有何相同之处，体会类比法是物理学研究中常用的一种方法。
三、情感态度与价值观：1、通过讨论交流的形式，培养合作精神和积极参与的意识。
2、运用辩证唯物主义的观点和科学的态度，从功能角度探索、研究、发现自然规律，并运用它服务人类。
【学习重点】重力势能以及重力势能的变化与重力做功的关系.【知识要点】一、能量1、 如果一．．．个．物体能够对外界做功，我们就说这个物体具有能量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。
能量总是与物体的某一运动状态相联系，并且与运动状态存在一一对应的关系。
所以，能量是由物体的运动状态决定的，能量是状态量．．．。
能量不能脱离物体而单独存在。
并且与物体的质量相对应。
2、 在国际单位制中，能量的单位和功相同，都是焦耳（J ）。
3、 功和能的关系做功的过程就是物体能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量改变。
也就是说，功是能量转化的量度。
外界对物体做功，物体能量要增加；物体对外界作功，物体能量要减少。
4、无论什么形式的能量都是标量。
．．．．．．．．．．．．．．二、动能物体由于运动而具有的能量叫做动能。
永远是正值．．．．．。
221mv E K = ⑤ 式中E K 表示物体的动能，m 是物体的质量，v 是物体瞬时速度的大小．．。
注意：速度是相对的，由221mv E K =所确定的动能大小也是相对的。
粤教版高中物理必修二 4.2 动能 势能-教案设计
动能势能【教学目标】1．知道做功的过程就是物体能量的转化过程。
知道功是能量转化的量度。
2．正确理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算。
3．理解重力势能的概念和相对性，会用重力势能的定义式进行计算。
4．理解重力势能的变化和重力做功的关系。
知道重力做功与路径无关。
5．了解弹性势能【教学重点】1．理解动能和势能的基本概念，2．会运用生活实例说明物体的动能和势能。
【教学难点】探究物体动能和势能的大小各与什么因素有关【教学过程】一、引入新课复习提问：在初中，我们已经学过关于能的初步知识，请说出学过哪几种形式的能？（机械能、热能、电能、化学能等）。
不同形式的能量是可以相互转化的，各种形式的能量之间的转化是由什么量来量度呢？二、进行新课（一）提问：请同学们举出课本里的物体能够做功的例子。
（引导学生分析物体能够做功的共同点就是都有做功的本领-----能）1．一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
提问：我们知道，各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中守恒，那么在这个转化过程中，功扮演着怎样的角色？2．功是能量转化的量度转化过程中，转化了的能量的多少可以用做功的多少来量度。
功这个物理量重要的意义在于它表示了有多少数量的能从一种形式转化为另一种形式，做功的过程就是物体能量的转化过程，做了多少功，就表示有多少能量发生了转化。
知道了功和能的这种关系，就可以通过做功的多少，定量地研究能量及其转化的问题了。
（二）动能（1）定义：在物理学中用221mv 这个量表示物体的动能，动能的符号为E k =221mv 。
（2）单位：在国际单位制中，动能的单位是：1kg ·m 2/s 2=1N ·m=1J 。
（3）动能是标量，只有大小，没有方向。
（4）动能是一个状态量，是针对某物体在某时刻而言。
因此，动能表达式中的v 只能是瞬时速度。
例1：质量m=3kg 的物体以v 0= 5m/s 的初速度竖直上抛，经过一段时间后，速度变为竖直向下的v t =4m/s ，求这段时间内物体动能的变化量。
粤教版高中物理必修2第4章第2节动能势能教学参考
粤教版高中物理必修2第4章第2节动能势能教学参考第二节动能势能（1课时）要点精讲一.动能1.动能的概念:物体由于运动而具有的能量叫动能,符号E K .2.动能表达式:E K =21mv 2 3、动能是标量，无负值。
对给定的物体，某状态下的速度决定了该状态下的动能（与速度的方向无关）。
4、动能的单位：在国际单位制中，动能的单位是焦耳，符号“J ”，1J=1kgm/s 2。
二、势能势能的的概念：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，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。
1、重力势能：由于物体和地球间存在相互作用，并由物体和地球的相对位置所决定的能量，叫做重力势能。
也可以说是由于物体被举高而具有的能量。
重力势能的表达式为：E P =mgh ，重力势能的单位也是焦耳。
重力势能具有相对性，重力势能的大小与零势能位置的选择有关，在选取了零势能位置的参考平面后，重力势能才有确定的值，我们一般都以地面为参考平面。
重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加，且重力做功的值与重力势能改变量的值相等。
2、弹性势能：由弹性物体各部分间的相对位置发生变化而具有的能量，叫做弹性势能，弹性势能发生于存在弹性形变的物体中。
弹性势能的大小跟物体的性质和形变量有关，对给定的物体形变量越大，弹性势能就越大，我们取物体没有形变时的弹性势能为零。
弹性势能的变化由弹力做功来量度。
典型题解析例1：质量一定的物体（）A 、速度发生变化时其动能一定变化B 、速度发生变化时其动能不一定发生变化C 、速度不变时其动能一定不变D 、动能不变时其速度一定不变分析：由于速度是矢量，若只改变速度的方向，而不改变速度的大小，则物体的动能不发生变化，所以速度改变时，动能不一定变化，而动能变化时，速度一定变化，动能不变时，速度可能发生变化。
答案：ABC例2：关于重力势能的说法,正确的是( )A.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功B.在地平面下方的物体,它具有的重力势能一定小于零C.重力势能减少,重力一定对物体做正功D.重力势能增加,重力一定对物体做正功分析：分析:因为零势能的参考平面可以任意选定,所以重力势能没有绝对意义,即AB 是错的.重力势能减少,表明物体相对参考面的高度在减小,故重力一定做正功.答案：C例3：关于弹性势能,下列说法中错误的是( )A.任何发生弹性形变的物体,都具有弹性势能B.物体只要发生形变时,就一定具有弹性势能C.外力使弹性物体发生形变时,物体具有弹性势能D.发生弹性形变的物体,在它们恢复原状时都能对外界做功分析：形变一般分为弹性形变(撤去外力后可恢复的形变)和塑性形变(不可恢复的形变)两类,发生塑性的物体(如折断的粉笔)并不存在弹性势能.答案：B例4：两个底面积都是S 的圆桶，放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h 1和h 2，如图所示.已知水的密度为ρ，现在把连接两桶的阀门打开，最后两桶水面高度相等，则这一过程中重力做功为__________.分析：打开阀门后，左侧部分水向右侧流，最后两侧水面相平.整个过程相当于体积V =21（h 1-h 2）S 的水由左侧移到右侧，如图15-22中划斜线部分所示，其重心由C 1下降到C 2，下降了Δh =21（h 1-h 2）.根据重力的功等于重力势能的减小即可得到重力的功. W =ρgV Δh =ρg ·21（h 1-h 2）S ·21（h 1-h 2） =41ρgS （h 1-h 2）2 答案：41ρgS （h 1-h 2）2基础演练与综合应用1、两个物体质量之比为100:1,速度之比为1:100,这两个物体的动能之比为( )A.1:1B.100:1C.1:100D.10000:12、下列各种物体的运动，动能保持不变的是（）A 、物体做匀速直线运动B 、物体做匀变速直线运动C 、物体做匀速圆周运动D 、物体做平抛运动3、当重力对物体做正功时,物体的( )A.重力势能一定减少,动能一定增加B.重力势能一定增加,动能一定减少C.重力势能一定减少,动能不一定增加D.重力势能不一定减少,动能也不一定增加4、质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心离出h，则他在跳高过程中做的功（）A、都必须大于mghB、都不一定大于mghC、用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mghD、用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh5、质量为2kg的物体,自30m高处自由下落2 s时,物体的重力势能为(g取10m/s2,取地面为零势能面)( )A.200JB.400JC.600JD.800J6、关于重力势能的说法，正确的是（）A、重力势能是物体和地球所共有的B、重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关C、重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球以下为负D、重力势能的增量等于重力对物体做的功7、在水平面上竖直直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减至零时（）A、物体的重力势能最小B、物体的动能最大C、弹簧的弹性势能最大D、弹簧的弹性势能最小8、物体从高处自由落下，若选地面为参考平面，则下落时间为落地时间的一半时，物体所具有的动能和重力势能之比为（）A、1：4B、1、3C、1：2D、1：19、如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，物体上面连一根轻质弹簧，用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h，则人做功为（）A、等于mghB、大于mghC、小于mghD、无法确定10、竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H1，如图所示.现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面间的距离为H2.若取无变形时为弹簧弹性势能的零点，则此时弹簧的弹性势能E p=__________.11、如图所示，均匀链条放在光滑的水平桌面上，链条长为L，质量为m，有L/4的长度悬于桌面下时由静止开始下滑，设桌面的高度大于L，则在链条刚离开桌面的过程中重力势能改变了多少？重力做功多少？12、如图所示,在一个很长的斜面上某处A,水平抛出一个物体,已知物体抛出时的动能1.5J,斜面的倾角θ=30°,空气阻力不计,求它落到斜面上B时的动能.。
高中物理第四章机械能和能源第2节动能势能学案粤教版必修2
第二节《动能势能》一、学习目标1、了解功与能的关系2、会计算动能、重力势能二、学习重点难点理解重力做功与重力势能的关系三、课前预习（自主探究）1．定义：一个物体能对其他物体做功，就说这个物体具有。
2．功和能：做功的过程就是能量的过程．做了多少功，就有多少能量．功是过程量，能量是状态量，功是的量度．3．物体由于而具有的能量称为动能，用E k表示；由物体所处位置的高度决定的能量，用E p表示，大小等于物体所受的大小与所处高度的，公式E p＝mgh.4.我国“神舟”号飞船返回舱的质量约是3×103kg，返回时进入大气层时的速度约是8km/s，它的动能约是（）A．2.4×106 J B．1.92×1010J C．9.6×1010 J D．0 5．关于重力势能，下列说法中正确的是（）A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功四、课堂活动（1）小组合作交流知识点1 功与能的关系石头正中央有一个光滑圆润的小洞，如图4-2-1所示。
这个小洞是怎么形成的呢？原来，在这块石头的上方，有水滴连接不断地从缝里滴落下来，而且总是滴落在同一个地方。
几百年过去了,几千年，甚至几万年……水滴锲而不舍，日雕月琢，终于滴穿了这块石头，成为今天太极洞内的一大奇观。
许多古今中外事业有成就的人，在前进的道路上，不都是靠这种“水滴石穿”的精神吗？这个故事告诉我们做事一定要专一，滴水穿石。
从物理的角度看，为什么水滴会把石头给滴穿呢？水滴从高处落下时重力对水滴，使得水滴落至石头前的瞬间具备一定的，也即水滴具有一定的，具有的多个小水滴长时间坚持对石头造成的答案：做功，速度，动能，动能，做功重点归纳对功与能量的关系的理解1、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。
高中物理 第4章 第2节 动能 势能同步备课课件 粤教版
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
YJ ·物理 必修2
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
YJ ·物理 必修2
学 方
和这两者的
相对位置
有关．
堂 双
案
基
设 计
③公式：EP＝ mgh .
达 标
④单位： 焦耳 ，符号 J .
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
YJ ·物理 必修2
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
YJ ·物理 必修2
达 标
③动能的单位
课 前
在国际单位制中的单位为： 焦耳 ，符号 J.
课
自
时
主 导
1 J＝1 kg·m2/s2＝1 N·m .
作 业
学
菜单
YJ ·物理 必修2
教
课
学
堂
教
互
法 分
(3)重力势能
析
动 探 究
①定义：由物体所处位置的 高度 决定的能量．
②因素：当
课
会分析决定弹性势能大 义．(难点)
前 自
小的因素.
2024-2025学年高中物理第四章机械能和能源第2节动能势能教案2粤教版必修2
主备人
备课成员
教材分析
2024-2025学年高中物理 第四章 机械能和能源 第2节 动能 势能教案2 粤教版必修2
本节课主要内容是动能和势能的概念、计算以及相互转化。学生将学习如何运用公式计算物体的动能和势能，并了解它们在实际问题中的应用。通过本节课的学习，学生应掌握动能和势能的基本概念，能够运用所学知识解决简单的实际问题。
- 小组讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
作用与目的：
- 课堂小结：帮助学生回顾和巩固本节课的知识点，加深对动能和势能的理解。
- 当堂检测：检测学生对动能和势能概念、计算和应用的掌握程度，及时发现和解决学生学习中的问题。
- 小组讨论：培养学生的团队合作意识和沟通能力，提高学生对知识的应用能力。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：鼓励学生自主阅读和思考，培养自主学习能力。
- 问题解答法：学生可以向老师提问，寻求解答和指导，提高问题的解决能力。
- 实践应用法：学生可以结合自己的兴趣和需求，进行实际应用的探索，提高知识的应用能力。
作用与目的：
- 通过阅读拓展材料，帮助学生深入理解和掌握能量概念，拓展知识视野。
- 通过问题的解答和实际应用的探索，培养学生的自主学习能力和问题解决能力，提高知识的应用能力。
板书设计
1. 动能和势能的概念：
- 动能：物体的速度与质量的乘积
- 势能：物体因位置关系而具有的能量
2. 动能和势能的计算：
- 动能：K = (1/2)mv^2
- 势能：重力势能：PE = mgh；弹性势能：PE = (1/2)kx^2
高中物理第二节 动能 势能2教案粤教版必修2
[教材习题研讨]1.动能是物体由于运动而具有的能量，取决于物体速度和质量，表达式E k =21mv 2，势能是由相互作用的物体之间的相对位置决定的能量.为分重力势能和弹性势能，重力势能大小与物体质量和它的高度有关，表达式E p =mgh .弹性势能大小与形变的大小有关，形变程度越大弹性势能越大. 2.E k =21mv 2=21×173×（7.2×103）2 J=4.48×109 J.3.E CD B4.重力对他做的功 W G =－mgs ·sin30° =－50×10×（21）×150 J=－3.75×104 J 他克服重力做的功是3.75×104 J他的重力势能增加了3.75×104 J.5.整个过程中重力对球所做的功W G =mg （h 1－h 2）=0.1×10×（1.8－1.25）J=0.55 J重力势能减少了ΔE p =W G =0.55 J. 方法点拨从定义和影响因素进行比较.由定义式进行计算.重力做功和重力势能变化的关系.用功的定义式求解.[教材优化全析]功和能的关系 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.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||E ∆−−−→−人对球做功态的物理量.处于一定运动状态（如速度和相对位置）的物体就有一定的能量. 1.对皮球来说，人对球做的是正功∣ΔE ∣，其能量增加∣ΔE ∣. 2.对人来讲，球对人做的是负功∣ΔE ∣，所以其能量减少∣ΔE ∣. 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E k =21mv 2，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 ·m 2/s 2=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4－2－1）图4－2－1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 根据匀变速运动的公式v 2=2as 有s =av 22.由此得W =f ·s =ma ·a v 22=21mv 2物体初始所具有的动能E k =21mv 2 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.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一二、公式E p=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W G=mgΔh=mgh1－mgh2可见W G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E p=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.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4－2－2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W G=mg（h1－h2），物体重力势能减小了ΔE p=mgh2－mgh1=mg（h2－h1）图4－2－2所以W G=－ΔE p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W G=mg（h1－h2）=－mg（h2－h1）,物体重力势能增加ΔE p=mgh2－mgh1所以W G=－ΔE pW G为重力做的功（可正可负），ΔE p为物体重力势能变化量（末位置势能减去初位置势能）.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）弹簧超出一定伸一、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用力.众所周知，力的作用是相互的，通常我们把相互作用的物体的全体叫做系统.势能是相互作用的系统所共有的，且由物体在系统内的相对位置所决定的.缩量就失去了“弹性”.思维拓展可以从弹力做功来导出弹簧发生弹性形变的弹性势能.由于力的性质不同，势能也有不同形式，如重力势能和弹性势能.第二节动能势能[学习目标导航]1.理解做功的过程是能量转化的过程.2.理解功是能量转化的量度.3.理解动能的概念，会用动能的定义式进行计算.4.正确理解重力势能的含义，会用重力势能的定义式进行计算.5.知道重力势能是标量、重力势能的单位是焦耳.6.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关的特点.7.理解重力势能的相对性，会根据具体问题选择参考平面，理解重力势能正、负的含义.8.知道发生弹性形变的物体具有弹性势能.学习提示本节着重学习功和能的关系.动能、势能不仅为解决力学问题时开辟了一条重要途径，也是解决电磁学、热学等物理现象的重要依据.重力势能概念，理解重力势能的变化和重力做功的关系也是这节课的难点,所以应通过一些实例，加强理解.特别是重力做正功时，重力势能减少；克服重力做功时，重力势能增加.弹性势能的学习可结合胡克定律认识形变量x越大,弹性势能越大.[自主学习互动]1.流动的河水推动水轮机做功，转动的水轮机又带动发电机，试分析这一过程中能量转化情况，并说明能量的转化是如何量度的.答案：流动河水推动水轮机做功，把水流的机械能转化为水轮机的动能，河水对水轮机做功越多，水流的机械能转化为水轮机的动能越多，故水流对水轮机做的功量度了这一能量转化的多少.水轮机带动发电机，把水轮机的动能转化为电能，水轮机对发电机做功越多，转化的动能就越多，故该过程中水轮机对发电机做功的多少量度了水轮机的动能转化为电能的多少.2.某运动员掷铅球，他将质量为m 的铅球从h 高处以 v 1的水平速度抛出，铅球落地时的速度大小为v 2.试分析整个过程中能量的转化情况，并说明能量转化的量度是什么.（不计空气阻力）答案：人掷铅球的过程中，人对铅球做功，把人的化学能转化为铅球的动能，在这一过程中，人所做的功是能量转化的量度.铅球做平抛运动的过程中，重力做功，重力势能转化为铅球的动能，重力做的功是能量转化的量度.3.能量即不会凭空产生，也不会 ，它只能________转化为________，或者________，在________过程中________.称为能量守恒定律.答案：消失 以一种形式 其他形式 从一个物体转移到另一个物体 转化或转移 总量不变[典型例题探究] 【例1】一辆汽车以v 1=6 m/s 的速度沿水平路面行驶时，急刹车后能滑行s 1=3.6 m.如果改以v 2=8 m/s 的速度行驶，同样情况下急刹车后滑行的距离s 2为（ ） A.6.4 m B.5.6 mC.7.2 mD.10.8 m解析：刹车滑行时，汽车的动能消耗于克服路面的摩擦力所做的功（空气阻力等不计）.由E k =21mv 2=μmgs 得滑行距离s =g v 22即21s s =2221v v所以s 2=2122v v s 1=6.4 m.答案:A【例2】如图4－2－3所示，小球在竖直向下的力F 作用下将竖直弹簧压缩，若将力F 撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到小球速度为零.在小球上升的过程中，下列说法正确的是（ ）图4－2－3规律发现先列通式，再进行比较或运算，是解决选择题常用的方法.A.小球的动能先增大后减小B.小球在离开弹簧时动能最大C.小球的动能最大时弹簧的弹性势能为零D.弹簧对小球的弹力做正功时，小球的动能总在增大解析：小球在撤力F 前处于平衡状态，设弹簧压缩量为x ，小球的质量为m ，由平衡条件有：mg +F =kx .撤去F 时，小球将在合力kx －mg 作用下向上做加速度减小的加速运动，x 逐渐减小，当kx =mg ，即加速度减为零时，速度达到最大，此时x =mg /k .以后小球将在向上的合力mg －kx 作用下做减速运动，当弹簧恢复原长时，小球脱离弹簧，做上抛运动，继续减速，速度为零时达到最高点.结合弹性势能的特点与上述分析，就能对各选项作出判断.由上述分析知，小球先做加速运动，后做减速运动，故A 正确;kx =mg 时，速度最大，动能最大，小球并未离开弹簧，B 错误.此时弹簧处于形变状态，有弹性势能，C 错误.在小球开始减速而未脱离弹簧时，弹力对小球做正功，小球动能在减小，因此D 错误.答案:A【例3】起重机以4g的加速度，将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升h 高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？（空气阻力不计）解析：由物体运动的加速度，据牛顿第二定律可确定物体所受的合力及钢索对物体的拉力.再由功的定义式及重力做功与重力势能的变化关系求解.由题意可知起重机的加速度a =4g，物体上升高度h ，根据牛顿第二定律得：mg －F =maF =mg －ma =mg －m4g =43mg .方向竖直向上 所以拉力做功W F =Fh cos0°=43mgh 重力做功W G =mgh cos180°=－mgh ，即物体克服重力做功为mgh .又因为W G =1P E －2P E =－mghW G ＜0 1P E ＜2P E即物体的重力势能增加了mgh .答案:拉力做功为43mgh ,克服重力做功为mgh ,重力势能增加了mgh .弹性势能与弹性物体的形变量有关，在恢复形变过程中，弹力对外做功，弹性势能减小，对于弹簧，不能误以为弹簧伸长时的弹性势能一定比压缩时的弹性势能大.已知物体运动的加速度，可由牛顿第二定律计算物体所受的合力，由功的定义再计算出某些力对物体所做的功.重力做功与物体重力势能的变化之间有一定的关系，可以利用重力势能变化来求重力做的功，也可以利用重力的功求重力势能的变化.第二节 动能 势能●合作讨论“蹦极”被称为“勇敢者的游戏”.人被一条高弹性绳系着，从高空自由落下，后因弹性绳的作用又反复上升、落下，极富惊险、刺激，被喻为挑战人体极限.请讨论分析：从人体开始自由下落至达到最低位置的过程中，人受哪些力的作用？这些力做正功还是负功？此过程中有哪些能量在变化？如何变化？图4－8我的思路:人的位移始终竖直向下，只要作好整个过程中的受力分析,明确每段中每个力的方向,就可判断这些力是做正功还是负功.要注意重力、弹力、合外力做功对重力势能、弹性势能、动能的影响.该题中这三种能量相互转化.●思维过程学习本节内容要重点体会动能、重力势能表达式的由来，重点理解做功的过程就是不同形式能量转化的过程.对重力势能，一定要理解重力做功与路径无关的特点，理解重力做功才引起重力势能的变化.说到重力势能的值时必须指明参考面(重力势能为零的平面).动能和势能都是状态量，也就是只对某时刻或某位置而言，才能说动能、势能，如对某一过程，则只能说动能、势能的改变量.E k =21mv 2中的“v ”是瞬时速度的大小.无论动能、势能都是标量.特别是动能的值只与速度的大小有关，而与速度的方向无关.动能永远是正值，而重力势能因参考面的不同选择可以是正值、零或负值. 【例1】 质量为2 kg 的石块做自由落体运动，求石块在第1 s 末、第2 s 末的动能是多少？(g =10 m/s 2)思路:要明确，速率变化时，物体的动能也是时刻变化的.根据动能的表达式E k =21mv 2，先求出第1 s 末和第2 s 末的瞬时速度即可.解析:v 1=gt 1=10×1 m/s=10 m/s v 2=gt 2=10×2 m/s=20 m/s第1 s 末、第2 s 末的动能分别是：E k1=21mv 12=21×2×102 J=100 JE k2=21mv 22=21×2×202 J=400 J.【例2】 边长为L 、质量为m 的立方体物体静止放在地面，在其旁边有一高为H 的水平桌面,如图4－9所示.图4－9(1)若选地面为零势能面，立方体物体的重力势能为多少？ (2)若选桌面为零势能面，立方体物体的重力势能为多少？思路:计算重力势能时，高度要从参考面算到物体的重心处.解析:(1)E p=mgL/2.(2)这时，物体的重心在参考面以下(H－L/2)处，重心的高度按负值计算,所以E p=－mg(H－L/2).【例3】沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面向上将同一物体拉到顶端，克服重力做的功是否相同？解析:重力做功的特点就是与物体运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关.不论是光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做功就相同，因此，不论坡度大小、长度大小及粗糙程度如何，只要高度差相同，克服重力做的功就一样多．【例4】质量为m的小球，从圆弧上A点滚下，又滚上另一圆弧上的B点.A 点离圆弧底部的高度为h1，B点离圆弧底部的高度为h2(图4－10).问小球从A点滚到B点的过程中，重力做多少功？小球的重力势能变化多少？图4－10解析:重力所做的功只跟起点与终点的高度差有关，因此重力做的功为W=mgΔh=mg(h1－h2).因为高度减小，重力做正功，物体的重力势能减少量为：ΔE p=W=mg(h1－h2).●变式练习1.我国发射的第一颗人造地球卫星的质量是173 kg，轨道速度是7．2 km/s，它的动能为多大？答案：4.5×109 J2.改变汽车的质量和速度，都能使汽车的动能发生变化.在下列哪种情况下，汽车的动能变为原来的8倍A.质量不变，速度增大到原来的2倍B.速度不变，质量增大到原来的2倍C.质量减半，速度增大到原来的4倍D.速度减半，质量增大到原来的4倍答案：C3.质量为10 g、以0.80 km/s的速度飞行的子弹，质量为60 kg、以10 m/s的速度奔跑的运动员，哪一个动能大？答案：子弹的动能大4.以大小相同的速度分别向竖直和水平方向抛出两个质量相等的物体，抛出时两个物体的动能是否相等？答案：相等5.质量是4 kg的物体(视为质点)位于离地面0.8 m高的桌面上，这个物体具有多少重力势能？(以地面为参考面,g=10 m/s2)答案：32 J6.以下说法中正确的是A.重力势能大的物体，离地面的高度大B.重力势能大的物体，所受重力一定大C.重力势能大的物体，质量不一定大D.重力势能大的物体，速度不一定大答案：CD7.以下叙述中正确的是A.重力对物体做功越多，物体的重力势能越少B.物体克服重力做功越多，物体的重力势能越多C.重力对物体不做功，物体的重力势能的变化一定为零D.物体没有克服重力做功，物体的重力势能一定不变化答案：AD8.如果质量为0.3 kg的啤酒瓶从上海金茂大厦(88层，高400 m)顶端落下到达地面，重力势能减少了多少？如果减少的重力势能都变为动能，那么啤酒瓶的速度达到多大？(g=10 m/s2)答案：1200 J 89 m/s9.质量是50 kg的人，沿着长160 m、倾角为30°的坡路走上土丘时，重力对他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了多少？(g=10 m/s2)答案：－40000 J 40000 J 40000 J10.图4－11是几个斜面，它们的高度相同，而倾角不同.让质量相同的物体沿斜面由静止从顶端运动到底端,试根据功的公式来计算沿不同斜面重力所做的功，证明这个功跟斜面的倾角无关.如果不计摩擦和空气阻力，物体到达斜面底端的速度是多大？图4－11答案：略11.把边长为a、质量为m且分布均匀的立方体翻转一周，至少要做多少功？答案：2(2－1)mga。
广东省惠阳区中山中学高中物理粤教版必修二：4-2教案 动能 势能
堂
达
标
课后讨论P3“问题与练习”中的问题。
板书设计
1．能量：能量是一个守恒量，但它有不同的表现形式
2．势能：有重力势能与弹性势能之分，其大小与物体所处高
度或弹簧的形变量有关
3．动能：物体由于运动而具有的能量
4．动能和势能可以相互转化，而总的能旦保持不变．
5．机械能可以和其他形式的能相互转化，而总能量保持不变
学生活动：积极思考，列举实例。学生代表发言，其他同学补充。
教师活动：总结点评学生的发言情况，引出课题。
（二）进行新课
1、对能量概念的学习
教师活动：让一位学生大声朗读教材开头费恩曼的话，让学生体会能量守恒定律的重要性。
课件展示“伽利略斜面实验”，通过动画展示，让学生感受到“有某一量是守恒的”。
阅读P2第四自然段
学生活动安排
设计意图
时间
内容
时间
内容
1
提问点拨
2
学生回答
复习旧知识引入新课
5
新课引导自学
5
阅读课本
自主学习
5
引导讨论，点拨
5
讨论交流总结
突破重、难知识点
3
引导、点拨
5
动手完成例题
知识应用
1
引导、点拨
5
课堂训练
达标检测反馈
1
课堂总结
2
回忆回答
巩固学习内容
精
讲
点
拨
（一）引入新课
教师活动：指导学生列举生活中能量转化的例子，让学生初步体会“能量”在人类生活中的重要性。
情感态度与价值观
通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。
新粤教版必修2物理4.2 动能 势能 课件2
四、弹性势能
1．定义：发生形变的物体具有的能量叫做弹 性势能
2．弹性势能跟形变的大小有关 3．弹性势能的变化与弹力作用有关
（弹力做正功，弹性势能减少， 弹力做负功，弹性势能增加）
五、势能
重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定 弹性势能是由发生弹性形变物体各部分的相对位
方的乘积的一半 。
3．动能的表达式： Ek
1 2
mv 2
4．动能是标量
5．动能的单位：焦耳（J）
三、重力势能
1．定义：由物体所处位置的高度决定的能量 称为重力势能。
2．公式（推导）：
Ep=mgh
3．重力势能是标量 4．重力势能的单位：焦耳（J）
5．重力势能的相对性
①物体具有重力势能mgh，总是相对于某一 水平面 来说的；（重力势能为零的水平面叫做参考平面）
粤教版必修2
第四章 机械能和能源
第二节 动能 势能
提出问题： 1．能量是什么？ 2．功与能有什么关系？
一个物体能够对其他物 体做功，我们就说这个 物体具有能量。
汹潮风拉奔涌汐力紧跑的能发的的波推电弓人涛动箭 水轮机转动
一、功与能的关系
做功的过程就是能量转化和传递的过程。 做了多少功，就有多少能量转化。 功是能量转化的量度。
问题：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。在这一过程中，物 体克服摩擦力做了功，根据功能关系，这个 功在数值上就等于物体初始所具有动能。
按照上述推理过程，根据牛顿第二定律和运 动学公式，试导出动能的表达式：
推导过程：
； 动能表达式：Ek =
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第2节动能势能新课教学师生互相讨论、归纳，得出动能的初步定义，物体由于运动而具有的能叫做动能。
师问：结合学生的课前调查资料，行驶的车子具有动能吗？每辆车子的动能一样大吗？它们的大小与什么因素有关？【学生活动1】探究动能的大小与什么因素有关？1、教师引导各小组选择不同的器材，让他们设计、猜想什么因素会影响动能。
2、学生自行完成实验。
不同质量的球球在不同的高度滚下木块移动的距离动能大小铁球铁球木球3、学生汇报实验结果和发现。
4、由其他组同学或教师作总结并适当补充。
得出结论：物体动能的大小与它的速度和质量有关。
5、回归学生的调查资料，由学生用所学知识解析为什么道路要对不同车型的机动车在不同道路进行限速。
（二）势能1、重力势能师举例：曾有新闻报道钥匙从8楼落下打穿小孩手掌；居民从高楼扔下东西，会造成很大的危险。
引入重力势能的初步定义，高处的物体具有重力势能。
【学生活动2】探究重力势能的大小与什么因素有关？①、先小组同学互相讨论猜想。
然后全班同学围绕沙池周围，每小组分发大小不同的2个铅球，自行设计并完成实验。
质量不同的球球的高度球陷入沙中的深度重力势能大小师建议：通过观察物体的破坏作用来显示重力势能的大小，如铅球掉入沙中的深度。
②、学生互相讨论交流，师生共同总结得出结论：重力势能的大小与质量和高度有关。
③、根据所学知识互相讨论、分析、理解为什么在某些宿舍楼贴有“不要乱扔物体”“不要翻窗”等标语的原因。
2、弹性势能师举例：被拉弯的弓能把箭射到远处；跳跳床能把人上下反弹。
引出物体由于弹性形变而具有的能量叫弹性势能。
【学生活动3】探究弹性势能的大小与什么因素有关？①、小组同学互相讨论猜测。
学生分别用自带的橡皮条和小纸团完成实验。
②、小组同学之间互相交流经验，得出结论：弹性势能与物体的弹性形变大小有关。
3、重力势能和弹性势能统称为势能。
三、学以致用，加深认识小组交流讨论，列举更多日常生活中能说明具有动能、势能现象的例子，并用今天的知识讨论这些例子中蕴含的动能和势能的意义，以及怎样在生活中进一步运用这些知识解决实际问题。
四、作业设计通过询问、上网等方式调查本月发生的因超速造成的交通事故的例子，调查因高空掷物受伤的例子。
五、板书设计第2节动能势能物体动能与势能统称为机械能机械能势能重力势能动能2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图甲所示，以此时为计时起点t=0，小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，v 1>v 2，已知传送带的速度保持不变，则（ ）A ．小物块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθB ．小物块在0~t 1内运动的位移比在t 1~t 2内运动的位移小C ．0~t 2内，传送带对物块做功为22211122W mv mv =- D ．0~t 2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量2．如图所示，质量为m 、电阻为r 的“U”字形金属框abcd 置于竖直平面内，三边的长度ad=dc=bc=L ，两顶点a 、b 通过细导线与M 、N 两点间的电源相连，电源电动势为E 。
内阻也为r 。
匀强磁场方向垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。
不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力，重力加速度为g 。
下列说法正确的是（ ）A ．M 点应接电源的正极B ．电源的输出功率为22E rC ．磁感应强度的大小为mgrD ．ad 边受到的安培力大于bc 边受到的安培力3．超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，AB 和CD 是与电源相连的导体板，AB 与CD 之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向内的匀强磁场(磁场由固定在船上的超导线圈产生，其独立电路部分未画出)，以下说法正确的是A．使船前进的力，是磁场对海水中电流的安培力B．要使船前进，海水中的电流方向从CD板指向AB板C．同时改变磁场的方向和电源正负极，推进力方向将与原方向相反D．若接入电路的海水电阻为R，其两端的电压为U，则船在海水中前进时，AB与CD间海水中的电流强度小于U R4．下列说法中正确的是（）A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B．汤姆逊通过对阴极射线的研究提出了原子核具有复杂的结构C．氢原子的能级理论是玻尔在卢瑟福核式结构模型的基础上提出来的D．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子只能处于一系列不连续的能量状态中5．如图所示，a、b、c、d为圆O上的四个点，直径ac、bd相互垂直，两根长直导线垂直圆面分别固定在b、d处，导线中通有大小相等，垂直纸面向外的电流，关于a、O、c三点的磁感应强度，下列说法正确的是A．都为零B．O点最大C．a、c两点方向相反D．a、c两点方向相同6．如图所示，一轻绳跨过固定在竖直杆下端的光滑定滑轮O，轻绳两端点A、B分别连接质量为m1和m2两物体。
现用两个方向相反的作用力缓慢拉动物体，两个力方向与AB连线在同一直线上。
当∠AOB=90︒时，∠OAB=30︒，则两物体的质量比m1 ：m2为（）A．1：1 B．1：2 C．1：2D．1：37．一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法不正确的是()A．质点振动的频率为4 HzB．在10s内质点经过的路程是20 cmC．在5s末，质点的速度为零，加速度最大D．t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是2cm8．2019年10月30日在新疆喀什发生4级地震，震源深度为12 km。
如果该地震中的简谐横波在地壳中匀速传播的速度大小为4 km/s，已知波沿x轴正方向传播，某时刻刚好传到x=120 m处，如图所示，则下列说法错误的是（）A．从波传到x=120 m处开始计时，经过t=0.06 s位于x=360 m的质点加速度最小B．从波源开始振动到波源迁移到地面需要经过3 s时间C．波动图像上M点此时速度方向沿y轴负方向，动能在变大D．此刻波动图像上除M点外与M点位移大小相同的质点有7个9．如图所示，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m的物块A连接，物块A经过P点时速度大小为v，方向竖直向下。
经过t秒物块A又回到P点。
速度大小为1v，方向竖直向上，则在时间t内（）A．物块A受到弹簧力的冲量大小为2mvB．物块A受到合力的冲量大小为2mvC．弹簧弹力对物块A所做的功大小为2mvD．合力对物块A所做的功大小为2mv10．如图甲所示电路，理想变压器原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器，C为耐压值为22V的电容器，所有电表均为理想电表。
下列说法正确的是（）A．副线圈两端电压的变化频率为0.5HzB．电流表的示数表示的是电流的瞬时值C．滑动片P向下移时，电流表A1和A2示数均增大D．为保证电容器C不被击穿，原副线圈匝数比应小于10：1二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分11．如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面，b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球，不计空气阻力，已知b球落地后速度变为零，则下列说法正确的是A．在a球上升的全过程中，a球的机械能始终是增加的B．在a球上升的全过程中，系统的机械能守恒C．a球到达高度h时两球的速度大小为65gh vD．从释放开始，a球能上升的最大高度为1.6h 12．下列说法正确的是________。
A．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现B．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵不会增加C．晶体在物理性质上可能表现为各向同性D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的E.热量可以从低温物体传给高温物体13．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是__________。
A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零C．在恒温时，压缩气体越来越难以压缩，说明气体分子间的作用力在增大D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高E.气体的内能增加时，气体可能对外做功，也可能放出热量14．下列说法中正确的是（）A．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍B．液体表面张力是液体表面层分子间距离小，分子力表现为斥力所致C．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能不一定减小D．导热性能各向同性的固体，可能是单晶体15．物体沿直线运动的x－t图象如图所示，oa、cd段为直线，abc为曲线，设t1、t2、t3、t4时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4，则下列说法正确的是（）A．v1＞v2B．v1=v4C．v2＜v3D．v4最大三、实验题：共2小题16．用如图甲所示装置验证滑块（含遮光片）和重物组成的系统机械能守恒。
光电门固定在气垫导轨上B 点。
实验步骤如下：①用天平测滑块（含遮光片）质量M 和重物质量m ，用螺旋测微器测遮光片宽度d 。
测得M=3.0kg ，m=l.0kg 。
②正确安装装置，并调整气垫导轨使其水平，调整滑轮，使细线与导轨平行。
③在气垫导轨上确定点A ，让滑块由静止从A 点释放，记录滑块通过光电门遮光片的挡光时间t ∆；并用刻度尺测A 、B 两点间距离s 。
④改变A 点位置，重复第③步，得到如下表数据： 123456s/cm20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0t ∆/（-310s ⨯） 2.19 1.78 1.55 1.38 1.26 1.17回答下列问题：(1)测遮光片的宽度d 时的情况如图乙所示，则d=___________mm 。
(2)只将滑块放在导轨上，给气垫导轨充气，调整气垫导轨，当滑块___________时，可以认为导轨水平了。
(3)某同学分析处理表中第3组数据，则他算得系统减少的重力势能△E p =___________J ，系统增加的动能△E k =___________J 。
根据计算结果，该同学认为在误差范围内系统机械能守恒。
（g 取9.80m/s 2，计算结果保留3位有效数字）(4)另一位同学认为前面伺学只选择了一组数据，他尝试利用上表中全部数据，做出了函数关系图像，图像是一条过坐标原点的直线___________。