第二節(jié) 動能 勢能
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學 習 目 標
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知 識 脈 絡
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1.知道做功與能量轉化的關系.
2.知道動能的表達式,會用公式計算物體的動能.(重點)
3.理解重力勢能的概念,知道重力做功與重力勢能變化的關系.(重點、難點)
4.了解彈性勢能的概念,會分析決定彈性勢能大小的因素.
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一、動能
1.功和能的轉化關系
做功的過程就是能量轉化的過程,做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉化,所以功是能量轉化的量度.
功和能的單位相同,在國際單位制中,都是焦耳.
2.動能
(1)動能的定義
物體由于運動而具有的能量稱動能.
(2)動能的表達式
物體的動能等于物體的質量與它的速度平方乘積的一半,即Ek=mv2.
(3)動能的單位
在國際單位制中的單位為焦耳,符號是J.
1 J=1 kg·m2/s2=1 N·m.
二、重力勢能
1.重力勢能
(1)定義:由物體所處位置的高度決定的能量.
(2)因素:和物體與地球之間相互作用的重力有關,又和這兩者的相對位置有關.
(3)公式:Ep=mgh.
(4)單位:焦耳,符號是J.
(5)特點:重力勢能是標量,但有正負值之分.
2.重力做功特點
只與運動物體運動的起點和終點的位置有關,而與運動物體所經過的路徑無關.
3.重力做功與重力勢能變化的關系
(1)表達式:WG=Ep1-Ep2.
(2)兩種情況
a.當物體從高處運動到低處時,重力做正功即Ep1>Ep2,重力勢能減少.
b.當物體由低處運動到高處時,重力做負功,即WG<0,Ep1<Ep2,重力勢能增加,重力做負功也叫做物體克服重力做功.
三、彈性勢能
1.定義:發(fā)生形變的物體,在恢復原狀時能夠對外界做功,因而具有的能量.
2.大。焊形變的大小有關.對于彈簧來說,拉伸或壓縮的長度越大,彈性勢能越大,彈性勢能還與勁度系數(shù)有關;當形變量一定時,勁度系數(shù)越大,彈簧彈性勢能越大.
3.彈力做功與彈性勢能的改變
物體彈性勢能的改變總是與彈力做功相對應,即彈力對外做了多少功,彈性勢能就減少多少,克服彈力做了多少功,彈性勢能就增加多少.