動能勢能[目標(biāo)定位1。明晰做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系。2。曉得動能的表達(dá)式，會用公式估算物體的動能理解重力勢能的概念，曉得重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。4。理解彈性勢能的概念，會剖析決定彈性勢能大小的誘因1．能量：一個物體才能對其他物體做功，則該物體具有能量．做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能發(fā)生轉(zhuǎn)化，所以功是能量轉(zhuǎn)化的量度．功和能的單位相同，在國際單位制中，都是焦耳．二、動能1．定義：物體因為運(yùn)動而具有的能量．2．大小：物體的動能等于物體的質(zhì)量與它的速率的平方乘積的一半，表達(dá)式：Ek表示．3．動能是標(biāo)量(填“標(biāo)量”或“矢量”，是狀態(tài)(填“過程”或“狀態(tài)”三、重力勢能1．重力的功(1)重力做功的特征：只與物體運(yùn)動的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與物體所經(jīng)過的路徑無關(guān)．(2)表達(dá)式WG＝mgΔh＝mg(h2)，其中h1分別表示物體起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度．2．重力勢能(1)定義：由物體所處位置的高度決定的能量稱為重力勢能．(2)大小：物體的重力勢能等于它所受重力的大小與所處高度的乘積，表達(dá)式為Ep＝mgh，國際單位：焦耳．3．重力做功與重力勢能變化的關(guān)系(1)表達(dá)式：WG(2)兩種情況：4．重力勢能的相對性(1)重力勢能總是相對某一水平面而言的，該水平面稱為參考平面，也常稱為零勢能面，選擇不同的參考平面，同一物體在空間同一位置的重力勢能不同．(2)重力勢能為標(biāo)量，其正負(fù)表示重力勢能的大小．物體在參考平面上方時，重力勢能為正值；在參考平面下方時，重力勢能為負(fù)值．想一想在同一高度質(zhì)量不同的兩個物體，它們的重力勢能有可能相同嗎？答案有可能．若選取兩物體所處的水平面為參考平面，則兩物體的重力勢能均為四、彈性勢能1．定義：物體因為發(fā)生形變而具有的能量．2．大小：跟形變的大小有關(guān)．彈簧被拉伸或壓縮的厚度越大，彈性勢能就越大．3．勢能：與互相作用物體的相對位置有關(guān)的能量一、對動能的理解動能的表達(dá)式：1．動能是狀態(tài)量：動能與物體的運(yùn)動狀態(tài)(或某一時刻的速率)相對應(yīng)．2．動能具有相對性：選定不同的參考系，物體的速率不同，動能也不同動能和勢能的例子，但通常以地面為參A．但凡運(yùn)動的物體都具有動能B．一定質(zhì)量的物體，動能變化時，速率一定變化C．一定質(zhì)量的物體，速率變化時，動能一定變化D．動能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài)答案AB解析動能是物體因為運(yùn)動而具有的能量，所以運(yùn)動的物體都具有動能，正確；因為速率是矢量，當(dāng)方向變化時，若速率大小不變，則動能不變，錯誤；但動能變化時，速率的大小一定變化，故正確；動能不變的物體，速率的方向有可能變化，如勻速圓周運(yùn)動，是非平衡狀態(tài)，故錯誤．二、重力勢能1．重力做功的特征W＝Fscosα可知，重力做的功W＝mgh，所以重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小即高度差決定，與其他誘因無關(guān)，所以只要起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置相同，不論順著哪些路徑由起點(diǎn)到終點(diǎn)，重力所做的功相同．2．對重力勢能的理解及估算(1)相對性：Ep＝mgh是物體重心相對參考平面的高度．參考平面選擇不同，則物體的高度不同，重力勢能的大小也就不同，所以確定某點(diǎn)的重力勢能首先選擇參考平面．(2)系統(tǒng)性：重力是月球與物體互相吸引形成的，所以重力勢能是物體和月球組成的系統(tǒng)共有，平常所說的“物體”的重力勢能只是一種簡化說法．(3)重力勢能是標(biāo)量：無方向，但有正負(fù)．負(fù)的重力勢能只是表示物體的重力勢能比在參考平面上時具有的重力勢能要少，這跟用正負(fù)表示濕度高低是一樣的．3．重力做功與重力勢能變化的關(guān)系(1)重力做功是重力勢能變化的緣由，且重力做了多少功，重力勢能就改變多少，即WG當(dāng)物體從高處向低處運(yùn)動時，重力做正功，重力勢能降低．當(dāng)物體從低處向高處運(yùn)動時，重力做負(fù)功，重力勢能降低．(2)重力做的功與重力勢能的變化量均與參考平面的選擇無關(guān)．(3)重力勢能的變化只取決于物體重力做功的情況，與物體除重力外是否還受其他力作用以及除重力做功外是否還有其他力做功等誘因均無關(guān)．某旅客領(lǐng)著女兒游泰山時，小孩不留神將手中的皮球滾落，重力做功mg(H＋h)重力做功mgH答案解析重力做功與物體的運(yùn)動路徑無關(guān)，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，重力做功mgH，D正確．所示，桌面距地面的高度為0。
8m，一物體質(zhì)量為2kg，置于桌面上方0。4m(1)以桌面為零勢能參考平面，估算物體具有的重力勢能，并估算物體由支架下落到地面過程中重力勢能降低多少？(2)以地面為零勢能參考平面，估算物體具有的重力勢能，并估算物體由支架下落到地面過程中重力勢能降低多少？(3)以上估算結(jié)果說明哪些？答案(1)8J24J(2)(3)看法析解析以桌面為零勢能參考平面，物體距離零勢能參考平面的高度＝0。4m，因此物體具有重力勢能．Ep1＝mgh＝2100。4J＝8J。物體落至地面時，物體重力勢能Ep2＝210(－0。8)J＝－16J。因而物體在此過程中重力勢能減少量p2＝8J－(－16)J＝24J。(2)以地面為零勢能參考平面，物體的高度h1′＝(0。4＋0。8)m＝1。2m．因此物體具有的重力勢p1′＝mgh′＝2101。2J＝24J。物體落至地面時重力勢能Ep2′＝0。在此過程中物體重力勢能減少量p2′＝24J－0＝24J。(3)通過前面的估算可知，重力勢能是相對的，它的大小與零勢能參考平面的選定有關(guān)，而重力勢能的變化是絕對的，它與零勢能參考平面的選定無關(guān)，其變化值與重力對物體做功的多少有關(guān)．三、對彈性勢能的理解1．形成緣由：(1)物體發(fā)生了彈性形變．物體各部份間有彈力作用．2．對同一彈簧，伸長和壓縮相同的寬度時彈性勢能相同．3．彈性勢能與彈力做功的關(guān)系：彈性勢能的變化量總等于彈力對外做功的負(fù)值，表達(dá)式為沖向與豎直墻上相連的輕質(zhì)彈簧，墻面和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中，以下說法正確的是A．物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成反比B．物體向墻面運(yùn)動相同的位移，彈力做的功不相等C．彈簧的彈力做正功，彈性勢能降低D．彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢能降低答案BD解析由功的估算公式W＝Fscosα知，恒力做功時，做功的多少與物體的位移成反比，而彈簧對物體的彈力是一個變力，所以選項彈簧的壓縮量變大時，物體聯(lián)通相同的距離做的功多，故選項正確；物體壓縮彈簧的過程，彈簧的彈力與彈力作用點(diǎn)的位移方向相反，所以彈力做負(fù)功，彈性勢能降低，故選項正確。
對動能的理解1．下邊有關(guān)動能的說法正確的是A．物體只有做勻速運(yùn)動時，動能才不變B．物體做平拋運(yùn)動時，水平方向速率不變，物體的動能也不變C．物體做自由落體運(yùn)動時，重力做功，物體的動能降低D．物體的動能變化時，速率不一定變化，速率變化時，動能一定變化答案解析物體只要速度不變，動能就不變，正確；物體的動能變化時，速率一定變化，速率變化時，動能不一定變化，故對重力做功的理解2．如圖滑下重力做的功多B．沿軌道滑下重力做的功多C．沿軌道滑下重力做的功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多答案解析重力做功只與初、末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，選項正確．重力勢能及其變化的理解3．質(zhì)量為20kg的薄鐵板平置于二樓的地面上，二樓地面與樓外地面的高度差為5m．這塊鐵板相對二樓地面的重力勢能為，相對樓外地面的重力勢能為；將鐵板提升1m，若以二樓地面為參考平面動能和勢能的例子，則鐵板的重力勢能變化了；若以樓外地面為參考平面，則鐵板的重力勢能變化了解析依據(jù)重力勢能的定義式，以二樓地面為參考平面：p1＝mgh－0＝＝200J。
以樓外地面為參考平面：p1′＝mg(h＋h1)－mgh＝mgh1＝＝200J。彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系4．如圖后，物體將往右運(yùn)動，在物體往右運(yùn)動的過程中下述說法正確的是A．彈簧對物體做正功，彈簧的彈性勢能逐步降低B．彈簧對物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢能逐步降低C．彈簧先對物體做正功，后對物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢能先降低再降低D．彈簧先對物體做負(fù)功，后對物體做正功，彈簧的彈性勢能先降低再降低答案解析彈簧由壓縮到原長再到伸長，剛開始時彈力方向與物體運(yùn)動方向同向做正功，彈性勢能降低．跨過原長位置后彈力方向與物體運(yùn)動方向相反，彈力做負(fù)功，故彈性勢能降低，所以只有錯誤．(時間：60分鐘)對動能的理解1．質(zhì)量一定的物體A．速率發(fā)生變化時其動能一定變化B．速率發(fā)生變化時其動能不一定變化C．速率不變時其動能一定不變D．動能不變時其速率一定不變答案BC解析速率是矢量，速率變化時可能只有方向變化，而大小不變，動能是標(biāo)量，所以速率只有方向變化時，動能可以不變；動能不變時，只能說明速率大小不變，但速率方向不一定不變，故只有正確．2．甲、乙兩個運(yùn)動著的物體，已知甲的質(zhì)量是乙的A．11B．12C．14D．21答案解析由動能的表達(dá)式對重力做功的理解與估算3．將一個物體由移至B，重力做功A．與運(yùn)動過程中是否存在阻力有關(guān)B．與物體沿直線或曲線運(yùn)動有關(guān)C．與物體是做加速、減速或勻速運(yùn)動有關(guān)D．只與物體初、末位置高度差有關(guān)答案解析將物體由移至B，重力做功只與物體初、末位置高度差有關(guān)，點(diǎn)滾下經(jīng)過水平面BCC．mghD．0答案解析依據(jù)重力做功的公式，W＝mg(h對重力勢能及其變化的理解5．關(guān)于重力勢能的理解，下述說法正確的是
