《廣東省佛山市高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第2節(jié) 動(dòng)能 勢(shì)能學(xué)案 粵教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東省佛山市高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第2節(jié) 動(dòng)能 勢(shì)能學(xué)案 粵教版必修2（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第二節(jié)《動(dòng)能 勢(shì)能》 一、 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、 了解功與能的關(guān)系 2、會(huì)計(jì)算動(dòng)能、重力勢(shì)能 二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn) 理解重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系 三、課前預(yù)習(xí)（自主探究） 1．定義：一個(gè)物體能對(duì)其他物體做功，就說這個(gè)物體具有 。 2．功和能：做功的過程就是能量 的過程．做了多少功， 就有多少能量 ．功是過程量，能量是狀態(tài)量，功是 的量度． 3．物體由于 而具有的能量稱為動(dòng)能，用Ek表示；由物體所處位置的高度決定的能量，用Ep表示，大小等于物體所受 的大小與所處高度的

2、 ，公式Ep＝mgh. 4.我國(guó)“神舟”號(hào)飛船返回艙的質(zhì)量約是3×103kg，返回時(shí)進(jìn)入大氣層時(shí)的速度約是8km/s，它的動(dòng)能約是（ ） A．2.4×106 J B．1.92×1010J C．9.6×1010 J D．0 5．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法中正確的是（ ） A．物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定 B．物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大 C．一個(gè)物體的重力勢(shì)能從－5J變化到－3J，重力勢(shì)能減少了 D．重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功 四、課堂活動(dòng) （1）小

3、組合作交流 知識(shí)點(diǎn)1 功與能的關(guān)系 在安徽廣德太極洞內(nèi)，有一塊狀如臥兔的石頭。石頭正中央有一個(gè)光滑圓潤(rùn)的小洞，如圖4-2-1所示。這個(gè)小洞是怎么形成的呢？原來，在這塊石頭的上方，有水滴連接不斷地從縫里滴落下來，而且總是滴落在同一個(gè)地方。幾百年過去了,幾千年，甚至幾萬年……水滴鍥而不舍，日雕月琢，終于滴穿了這塊石頭，成為今天太極洞內(nèi)的一大奇觀。 許多古今中外事業(yè)有成就的人，在前進(jìn)的道路上，不都是靠這種“水滴石穿”的精神嗎？這個(gè)故事告訴我們做事一定要專一，滴水穿石。 從物理的角度看，為什么水滴會(huì)把石頭給滴穿呢？水滴從高處落下時(shí)重力對(duì)水滴 ，使得水滴落至石頭前的瞬

4、間具備一定的 ，也即水滴具有一定的 ，具有 的多個(gè)小水滴長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持對(duì)石頭 造成的 答案：做功，速度，動(dòng)能，動(dòng)能，做功 重點(diǎn)歸納 對(duì)功與能量的關(guān)系的理解 1、能量 （1）概念：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f這個(gè)物體具有能量。 （2）意義：能量反映的是物體具有對(duì)外做功本領(lǐng)的大小，而不是反映物體對(duì)外做功的多少。如一個(gè)物體對(duì)外做功的本領(lǐng)很大，但它卻可以不對(duì)外做功，也就是說，一個(gè)物體可以具有很大的能量，但它不一定要對(duì)外做功。 （3）形式：能量具有各種不同的形式，如機(jī)械能、內(nèi)能、光能、化學(xué)能等。 一切物體都具有能量，能

5、量是物體的固有屬性，只是一種形式的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著相應(yīng)形式的能。如由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的能就成為機(jī)械能。 （4）能量是狀態(tài)量，是由物體的狀態(tài)所決定的，能量是標(biāo)量，單位是焦耳。 （5）實(shí)例 例如流動(dòng)的空氣可以做功，臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)可以拔起大樹、掀翻汽車、摧毀房屋，漲落的潮汐能推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、被舉高的巨石、拉開的弓都具有能量。 2、功是能量轉(zhuǎn)化的亮度 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。反之，轉(zhuǎn)化了多少能量就說明做了多少功。 功和能的單位相同，在國(guó)際單位制中都是焦耳（J） 3、功和能的三點(diǎn)辨析 （1）功和能是兩個(gè)不同的物理量，不能理解為功就能量，能就是功； （2）

6、功對(duì)應(yīng)著一個(gè)物理過程，能對(duì)應(yīng)著物體存在的一個(gè)狀態(tài)，所以功是一個(gè)過程量，能是一個(gè)狀態(tài)量。 （3）功是能量轉(zhuǎn)化的量度，不能理解成功轉(zhuǎn)化成了能量，也不能說物體具有多少功。 知識(shí)點(diǎn)2 動(dòng)能 如果我們用手直接將子彈扔向目標(biāo)，則殺傷力很小，而從槍口射出的子彈殺傷力很大，因?yàn)閺臉尶谏涑龅淖訌? 很大， 也很大；乒乓球從對(duì)面高速飛來，我們卻可以輕易抓住它，因?yàn)槠古仪虻乃俣入m然很大，但 很小，故 也很?。蝗绻倾U球高速飛來，我們卻不敢去接它，因?yàn)殂U球速度大而且 較大， 較大?？梢姡\(yùn)動(dòng)物體的能量與物體的 和

7、 都有關(guān)系。 重點(diǎn)歸納 對(duì)動(dòng)能的理解 1、動(dòng)能的概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。 2、表達(dá)式： 文字表述：物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與它的速度的平方乘積的一半。 3、對(duì)動(dòng)能概念的理解 （1）動(dòng)能是標(biāo)量 動(dòng)能只與運(yùn)動(dòng)該物體質(zhì)量以及速率有關(guān)，而與其運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，即動(dòng)能只有大小，沒有方向。 （2）動(dòng)能是狀態(tài)量 速度是狀態(tài)量，一定質(zhì)量的物體，速率不同，動(dòng)能不同，動(dòng)能也是狀態(tài)量。 （3）動(dòng)能是相對(duì)量 選擇不同的參考系，物體的瞬時(shí)速度不同，也就有不同的動(dòng)能。在研究地表附近物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，一般都是以地面為參考系。 圖4-2-2 知識(shí)點(diǎn)3 重力勢(shì)能 三峽大壩是

8、世界第一大的水電工程，于 2006年5月20日全線建成.2010年7月19日，三峽大壩將迎來一次峰值在65000立方米每秒左右的洪水，堪比1998年長(zhǎng)江三峽河段的最高峰值，這也將是三峽水庫建成以來所面臨的規(guī)模最大的一次洪水挑戰(zhàn)．經(jīng)國(guó)家防總批準(zhǔn)，三峽水庫于2011年9月10日零時(shí)正式啟動(dòng)第四次175米試驗(yàn)性蓄水，至18日19時(shí)，水庫水位已達(dá)到160.18米，如圖4-2-2所示。 修筑大壩的目的是使水位 從而增加水的 ，而 轉(zhuǎn)化為水的 ，從而推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電． 重點(diǎn)歸納 對(duì)重力勢(shì)能的理解 1、概念：由物體所處位

9、置的高度決定的能量成為重力勢(shì)能。如聳立在峭壁上的石頭，水電站水庫中的水都具有重力勢(shì)能。 2、重力的功：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力，其方向豎直向下，在地面附近其大小可看作恒量，。重力做功的特點(diǎn)是只與運(yùn)動(dòng)物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)物體所經(jīng)過的路徑無關(guān)。 3、重力勢(shì)能 （1）表達(dá)式：，即物體的重力勢(shì)能等于它所受重力的大小與所處高度的乘積。 （2）單位：焦耳，簡(jiǎn)稱“焦”，記為“J” 4、重力勢(shì)能的“四性” （1）系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是物體和地球所組成的系統(tǒng)共同具有的能量，不是地球上物體獨(dú)有的，通常所說的物體的重力勢(shì)能是一種不確切的習(xí)慣說法。 （2）相對(duì)性：重力勢(shì)能與參考平

10、面的選擇有關(guān)，式中的h是物體重心到參考平面的高度。重力勢(shì)能是標(biāo)量，只有大小而無方向，但有正負(fù)之分，當(dāng)物體在參考平面之上時(shí)，重力勢(shì)能為正值；當(dāng)物體在參考平面之下時(shí)，重力勢(shì)能為負(fù)值。注意物體重力勢(shì)能的正、負(fù)的物理意義是表示比零勢(shì)能大還是比零勢(shì)能小。 （3）參考平面選擇的任意性：視處理問題的方便而定，一般可選擇地面或物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所達(dá)到的最低點(diǎn)為零勢(shì)能的參考點(diǎn)。 （4）重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性：物體從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的過程中，重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無關(guān)，它的變化是絕對(duì)的。我們關(guān)注的是重力勢(shì)能的變化，這意味著能的轉(zhuǎn)化問題。 5、重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系 重力勢(shì)能的變化過程，也是重力做

11、功的過程，兩者密切相關(guān)。 （1）當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，表明重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功。 （2）當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，表明物體克服重力做功，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于克服重力所做的功。 知識(shí)點(diǎn)4 彈性勢(shì)能的改變 倫敦奧運(yùn)會(huì)，中國(guó)射箭隊(duì)派出了程明、方玉婷、徐晶和邢宇、戴小祥、劉招武的陣容出戰(zhàn)奧運(yùn)。盡管六位箭手的平均年齡不足23歲，都是首次參加奧運(yùn)會(huì)的“新兵”，但是憑借著出色的實(shí)力、穩(wěn)定的發(fā)揮，在倫敦奧運(yùn)賽場(chǎng)上演了“青春風(fēng)暴”。其中，程明、方玉婷和徐晶攜手合作，連續(xù)戰(zhàn)勝多路強(qiáng)手晉級(jí)女子團(tuán)體決賽，僅僅以一環(huán)之差不敵韓國(guó)女隊(duì)獲得

12、銀牌。隨后開始的個(gè)人賽上，戴小祥更是沖破了韓國(guó)、歐美選手的重重阻礙，贏得一枚銅牌，為中國(guó)射箭隊(duì)贏得了男子個(gè)人賽的首枚獎(jiǎng)牌。 如圖所示為中國(guó)選手張娟娟，當(dāng)射箭手把弓拉滿后放手就可以把箭射出去。這是因?yàn)槔瓭M的弓儲(chǔ)存了 ，當(dāng)放手后，弓在恢復(fù)原狀時(shí)，弓對(duì)箭 ，轉(zhuǎn)化為箭的 ，弓被拉滿時(shí)所儲(chǔ)存的能量叫 。 重點(diǎn)歸納 對(duì)彈性勢(shì)能的理解 1.定義：發(fā)生彈性形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν饨缱龉?，因而具有能量，這種能量叫做彈性勢(shì)能。 2.對(duì)彈性勢(shì)能的理解 （1）彈性勢(shì)能

13、是有發(fā)生彈性形變的物體各部分的相對(duì)位置決定的。如卷緊的發(fā)條，拉長(zhǎng)或壓縮的彈簧，拉開的弓，正在擊球的網(wǎng)球怕，撐桿跳運(yùn)動(dòng)員手中彎曲的桿等都具有彈性勢(shì)能。 （2）彈性勢(shì)能跟形變的大小有關(guān)：物體的形變量越大，物體具有的彈性勢(shì)能就越大。如彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)，被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度越大，恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)外界做的功就越多，彈簧彈性勢(shì)能就越大。 （3）彈性勢(shì)能也是系統(tǒng)所具有的，同重力勢(shì)能類似，彈性勢(shì)能的變化由彈力做功的多少來量度，即,彈力做正功，彈性勢(shì)能減??；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加。彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能都是由相互作用的物體各部分的相對(duì)位置決定的能量，這種與相互作用的物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量

14、叫勢(shì)能。 （2）課堂小測(cè) 單項(xiàng)選擇題 1．關(guān)于動(dòng)能，下列說法正確的是( ) A．質(zhì)量較大的物體的動(dòng)能一定大于質(zhì)量較小的物體的動(dòng)能 B．動(dòng)能既可為正值也可為負(fù)值 C．動(dòng)能不可能為負(fù)值 D．只有宏觀物體才具有動(dòng)能 2．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法正確的是( ) A．重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定 B．重力勢(shì)能與重力做功有關(guān)，重力勢(shì)能為零時(shí)，重力不做功 C．重力勢(shì)能是物體與地球組成的系統(tǒng)所共有的 D．在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零 3．在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧，有一個(gè)物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧到其速度為零時(shí)( ) A．物體的重力勢(shì)能最大 B．物體的動(dòng)能最大 C．彈簧的彈性勢(shì)能最大 D．彈簧的彈性勢(shì)能最小 計(jì)算題： 4. 一質(zhì)量為m的物體受恒力F的作用從速度v0開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問運(yùn)動(dòng)位移為s后該物體的動(dòng)能是多少？ 5．一質(zhì)量為m的物體以v0豎直下落，在一段時(shí)間內(nèi)物體的速度變化量為Δv，求在該段時(shí)間內(nèi)物體的重力勢(shì)能改變量． 五、課外作業(yè) 六、課后反思 6