動(dòng)能和勢(shì)能

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1、 １． 動(dòng)能和勢(shì)能 目標(biāo)要求 知道能、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能的概念。 重點(diǎn)難點(diǎn) 了解動(dòng)能、勢(shì)能的概念 核心知識(shí) 一個(gè)力作用在物體上， 物體在這個(gè)力作用下通過(guò)了一段距離， 就說(shuō)這個(gè)力做了功。功的單位是焦耳。 能量這個(gè)概念跟功的概念有著密切的聯(lián)系， 一個(gè)物體能夠做功，我們就說(shuō)它具有能量。一個(gè)物體能夠做功，做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大。 一、動(dòng)能 風(fēng)（流動(dòng)的空氣）能使風(fēng)車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)；流水能使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；飛行的子彈能打穿木塊，這些都說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的物體能夠做功

2、。 1、定義：我們把物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。一切運(yùn)動(dòng)物體都具有 動(dòng)能。 2、影響動(dòng)能大小的因素： 如圖所示，讓鋼球從斜面上滾下，撞到一個(gè)小木塊上，鋼球推動(dòng)木塊做功。 讓同一鋼球從不同高度滾下，看哪次木塊被推得遠(yuǎn)。換用幾個(gè)質(zhì)量不同的鋼球， 讓它們從同一高度滾下，看哪個(gè)鋼球把木塊推得遠(yuǎn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋼球的質(zhì)量越大，它運(yùn)動(dòng)的速度越大，把木塊推得越遠(yuǎn)，對(duì) 木塊做的功越多， 表示鋼球的動(dòng)能越大。 因此，運(yùn)動(dòng)物體的速度越

3、大， 質(zhì)量越大，動(dòng)能就越大。 二、勢(shì)能 1、重力勢(shì)能：舉高的物體具有的能量叫重力勢(shì)能。 物體的質(zhì)量越大，被舉得越高，重力勢(shì)能越大。例如，人們?cè)诖驑稌r(shí)，把重錘舉得越高，它具有的重力勢(shì)能就越大， 重錘落下就能把木樁打入地里更深的位置。 2、彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體具有的能量叫彈性勢(shì)能。 例如，射箭運(yùn)動(dòng)員把弓拉彎， 放手后被拉彎的弓能把箭射出去。 拉彎的弓具有彈性勢(shì)能．弓拉得越彎，放手時(shí)，箭射得越遠(yuǎn)，弓對(duì)箭做的功就越多．可見(jiàn)弓拉得越彎，它的彈性勢(shì)能越大．

4、 被壓縮的彈簧在放松后能把壓在上面的砝碼舉起。 說(shuō)明被壓縮的彈簧也具有彈性勢(shì)能．把繩燒斷，讓壓縮的彈簧放松，彈簧能把上面的砝碼舉起，對(duì)砝碼做功。彈簧壓得越緊，放松時(shí)它做的功越多，表示它的彈性勢(shì)能越大。 所以，物體的彈性形變?cè)酱?，它具有的彈性?shì)能就越大。 三、機(jī)械能 1、定義：動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。 2、機(jī)械能的計(jì)算：一個(gè)物體可以既有動(dòng)能，又有勢(shì)能，例如，飛行中的飛 機(jī)因?yàn)樗谶\(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能， 又因?yàn)樗诟咛幎哂兄亓?shì)能， 把這兩種能量加 在一起，就得到它的總機(jī)械能。機(jī)

5、械能是最常見(jiàn)的一種形式的能量。 3、機(jī)械能的單位 前面說(shuō)過(guò)，一個(gè)物體能夠做的功越多，表示這個(gè)物體的能量越大，因此，能量的 大小可以用做功的多少來(lái)衡量。 動(dòng)能、勢(shì)能或機(jī)械能的單位跟功的單位相同， 也 是焦耳。 典型例題 例１．下面關(guān)于功和能的說(shuō)法中，正確的是：（ ） Ａ．物體能夠做功，就說(shuō)它具有能 Ｂ．速度大的物體，其動(dòng)能就一定大 Ｃ．被舉得越高的物體，其重力勢(shì)能一定越大 Ｄ．動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化 分析與解：功是能緊密相關(guān)的物理量， 物體

6、能做功，就具有能；動(dòng)能由質(zhì)量、速度兩個(gè)條件決定大小， 只有速度大不能確定動(dòng)能一定大； 重力勢(shì)能大小由質(zhì)量、高度決定，只有高度不能確定重力勢(shì)能一定大． 答案：Ａ、Ｄ 例２．下面的物體中，只具有動(dòng)能的是 （  ）；只具有勢(shì)能的是 （  ）； 既有動(dòng)能，又具有勢(shì)能的是（ ） Ａ．停在地面上的汽車(chē) Ｂ．在空中飛行的飛機(jī) Ｃ．被起重機(jī)吊在空中靜止的水泥板 Ｄ．放在桌面的彈簧 E．在水平鐵軌上正在行駛的火車(chē)

7、 分析與解：停在地面上的汽車(chē)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，它不具有動(dòng)能，又因在地面上，它 沒(méi)有勢(shì)能；正在空中飛行的飛機(jī)，它在運(yùn)動(dòng)，因而具有動(dòng)能；而它離地面有一定 的高度，又具有重力勢(shì)能；在空中靜止的水泥板，沒(méi)有動(dòng)能，只有重力勢(shì)能；彈 簧放在桌面上，沒(méi)有發(fā)生彈性形變， 它不具有彈性勢(shì)能； 水平鐵軌上行駛的火車(chē)， 只有動(dòng)能，沒(méi)有勢(shì)能． 答案：只有動(dòng)能的是Ｅ；只有勢(shì)能的是Ｃ；既有動(dòng)能又有勢(shì)能的是Ｂ． 例 3．兩顆相同的子彈， 以相同的速度飛行在不同的高度， 它們的重力勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能的關(guān)系是：（ ） Ａ．重力勢(shì)能相等，動(dòng)能不等，機(jī)械能相等

8、 Ｂ．重力勢(shì)能不等，動(dòng)能相等，機(jī)械能不等 Ｃ．重力勢(shì)能不等，動(dòng)能相等，機(jī)械能相等 Ｄ．重力勢(shì)能相等，動(dòng)能不等，機(jī)械能不等 分析與解：相同的子彈是指質(zhì)量相同， 速度也相同， 所以兩顆子彈的動(dòng)能相等；由于它們的高度不同，則重力勢(shì)能不等，因而兩顆子彈的機(jī)械能也不等． 答案：Ｂ 例 4．下列幾種情況，物體的動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能是否變化？是增大還是減 小？ （１）汽車(chē)沿斜坡勻速上行； （２）電梯上升的越來(lái)越快； （3）在平直的馬路上勻速行駛的汽車(chē)．

9、 分析與解： （１）汽車(chē)沿斜坡上行，汽車(chē)的高度在增大，所以它的重力勢(shì)能增大，由于汽車(chē)是勻速行駛，所以它的動(dòng)能不變；汽車(chē)的機(jī)械能在增加． （２）電梯上升，高度增加，所以電梯的重力勢(shì)能增加，電梯的速度越來(lái)越大，所以它的動(dòng)能在不斷增大，電梯的機(jī)械能在增加． （3）汽車(chē)在平直的馬路上勻速前進(jìn)，它的高度不變，速度也不變，所以汽車(chē)的重力勢(shì)能和動(dòng)能均沒(méi)有變化，因此汽車(chē)的機(jī)械能保持不變． 練習(xí) １．一個(gè)物體受到平衡的兩個(gè)力作用而下落時(shí)，它的（ ） Ａ．動(dòng)能不變 Ｂ．勢(shì)能不變 Ｃ．機(jī)械能不

10、變 Ｄ．無(wú)法判定 ２．人從高處跳下落在繃床上又被彈起，說(shuō)明其中的能量轉(zhuǎn)化？ ３．下列物體中，說(shuō)出它們都具有什么能？ （１）被壓縮的彈簧 （２）順流而下的小船 （３）提在手中的水桶 （４）拉開(kāi)的弓 （５）空中的飛機(jī) （６）擰緊的鐘表發(fā)條 ４．皮球和實(shí)心鉛球的大小、形狀都相同，它們以相同的速度向前滾動(dòng)，比 較皮球和鉛球的動(dòng)能的大?。?） Ａ．皮球的動(dòng)能大 Ｂ．鉛球的動(dòng)能大 Ｃ．皮球、鉛球的

11、動(dòng)能一樣大 Ｄ．無(wú)法判斷 ５．下列各種情況，勢(shì)能減少的是（ ） Ａ．騎自行車(chē)上坡 Ｂ．在水平路面行駛的汽車(chē) Ｃ．從空中下落的石塊 Ｄ．用力壓縮彈簧 ６．下面各種情況，物體的動(dòng)能不發(fā)生變化的是 ( ) Ａ．正在勻速下降的傘兵 Ｂ．在空中向上運(yùn)動(dòng)的排球 Ｃ．站在勻速上行的自動(dòng)扶梯上的乘客 Ｄ．從站臺(tái)出發(fā)的公共汽車(chē) ７．下列情況中，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能的是（ ） Ａ．勻速上升的電梯 Ｂ．騎

12、自行車(chē)沿斜坡向下滑行 Ｃ．在水平地面滾動(dòng)的足球，速度越來(lái)越小 Ｄ．豎直向上拋出的皮球，在它上升的過(guò)程中 ８．在空中勻速下落的物體，它的（ ） Ａ．動(dòng)能增大，勢(shì)能減小 Ｂ．動(dòng)能減小，勢(shì)能增大 Ｃ．機(jī)械能不變 Ｄ．機(jī)械能減小 參考答案 １．Ａ受平衡力作用下落的物體一定是勻速運(yùn)動(dòng)，所以動(dòng)能不變 ２．人下落到剛剛接觸繃床的階段是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；從人剛接觸繃床到繃床發(fā)生最大形變階段是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能； 從繃床發(fā)生最大形變到恢復(fù)形變階段是彈性勢(shì)能

13、轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；從人彈起到上升階段是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能． ３．（１）彈性勢(shì)能（２）動(dòng)能（３）重力勢(shì)能（４）彈性勢(shì)能（５）動(dòng)能和重力勢(shì)能（６）彈性勢(shì)能 ４．Ｂ ５．Ｃ ６．Ａ、Ｃ ７．Ｄ ８．Ｄ 常見(jiàn)問(wèn)題 問(wèn)題： 機(jī)械能是不是作為一種能量，能與水、核、電、風(fēng)等能源并列呢？動(dòng)能和勢(shì)能互相轉(zhuǎn)換是 不是沒(méi)有條件呢？ 解答： 機(jī)械能是一種能量，水能風(fēng)能屬于機(jī)械能， 核能、電能是另外的能量， 化當(dāng)然有條件，例如，平直路上運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)，就不能進(jìn)行動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化， 的轉(zhuǎn)化，要具體問(wèn)題具體分析。  動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)所以動(dòng)能勢(shì)能之間