课件20张PPT。第十一章 功和机械能第 3 节 动能与势能名师导学新知1 能量
一个物体能够做功,我们就说它具有能量. 不同的物体做功的本领也不同. 一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大. 能量的大小可以用能够做功的多少来衡量. 能量的单位是焦耳.
注意:物体只要具有做功的本领,它就具有能,与当时是否正在做功无关. 有质量和运动速度的物体就具有动能;有质量和高度的物体具有重力势能;弹性物体一定要在发生弹性形变时,才具有弹性势能. 名师导学例题精讲
【例1】下列关于能量的叙述不正确的是( )
A. 拉弯的弓能把箭射得很远,弓具有能量
B. 高空坠物会砸伤人,坠物具有能量
C. 台风把大树连根拔起,台风具有能量
D. 急流的河水将石头冲走,河水没有能量,石头具有能量 解析 弓对箭做了功,坠物下落时坠物的重力做了功,台风对大树做了功,故它们都具有能量,A、B、C选项均正确. D选项中河水对石头做了功,故河水具有能量.
答案 D名师导学举一反三
关于能量的概念,下列说法正确的是( )
A. 物体在不做功时就不具有能量
B. 物体具有能量,肯定在做功
C. 物体能对别的物体做功,它就具有能量
D. 物体能对别的物体做功,不一定具有能量C名师导学新知2 动能
(1)动能的定义.
物体由于运动而具有的能叫做动能. 一切运动的物体都具有动能.
(2)动能大小的决定因素.
动能的大小是由物体的运动速度和质量共同决定的. 物体的运动速度越大、质量越大,它的动能就越大.
(3)如何比较动能的大小.
对同一个物体来说,动能的大小取决于它的速度,速度越大,动能越大. 对于不同的物体来说,要同时比较它们的质量和速度,如果质量相同,速度大的动能大;如果速度相同,质量大的动能大. 名师导学注意:①由于运动是具有相对性的,与所选取的参照物有关,即速度也具有相对性,同一运动物体相对于不同的参照物,其动能可以取不同的值;例如,取地面为参照物,坐在运动的火车上的人具有一定的动能;若取火车为参照物,因为人相对火车的速度为零,则人的动能就为零,所以动能大小也是相对的;②做匀速运动的物体,动能不变;③静止的物体动能为零;④如无特别指明,物体的动能一般情况下都是相对地面(地球)而言的. 名师导学例题精讲
【例2】大小相同并以相同速度滚动的铅球和足球,下列说法合理的是( )
A. 铅球的动能较大
B. 足球的动能较大
C. 两球的动能相同
D. 无法确定 解析 动能的大小与物体的质量和速度有关,当速度相同时,质量大的动能大,故铅球的动能较大.
答案 A名师导学举一反三
1. 许多交通事故是由于超速造成的. 快速行驶的汽车刹车时,由于______要保持原来的运动状态,不能及时停下而发生交通事故;汽车速度越大,动能越____(填“大”或“小”),出事故时破坏越严重. 惯性大名师导学2. 在探究“汽车的速度”的实验中,甲、乙两辆相同的汽车在同一水平地面上做直线运动的s-t图象如图11-3-1所示.由图可知,甲车的动能_____(填“大于”“小于”或“等于”)乙车的动能;经过相同的时间,甲、乙两车牵引力做的功之比为_______.(空气阻力忽略不计)小于1∶4名师导学新知3 势能
(1)势能的定义.
物体由于被举高或者发生弹性形变而具有的能叫做势能.
(2)势能的分类.
①重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫重力势能;重力势能的大小是由物体的质量和被举高的高度共同决定的;物体质量越大,被举高的高度越大,重力势能就越大;②弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫弹性势能. 对同一物体,物体的弹性形变越大,具有的弹性势能越大;对不同物体,弹性形变大小相同时,弹性势能一般不相同. 名师导学注意:由于高度具有相对性,所以重力势能也是有相对性的. 在通常情况下,我们所说的高度是相对地面的,因此物体的重力势能是相对于地面而言的. 通常认为处在地面上的物体的重力势能为零. 名师导学例题精讲
【例3】如图11-3-2所示的苹果树上结有三个质量相等的苹果,其中重力势能最大的苹果是( )
A. 甲
B. 乙
C. 丙
D. 一样大 解析 根据重力势能的大小和质量以及物体所处的高度有关进行解答.甲、乙、丙三个苹果的质量相等,从图上可以看出丙所处的位置高度最高,所以丙的重力势能最大.
答案 C名师导学举一反三
2. 下图所示的实例中,物体的重力势能增大的是( )B名师导学3. 一个小石块从空中的某一高度,由静止开始竖直下落,若不计空气阻力,从小石块开始下落,到刚落到地面的过程中,小石块的重力势能Ep随着时间的变化图象可能是( )C名师导学新知4 动能、势能的变化
分析一个物体的动能、势能的变化,必须找出题目中与动能和势能大小相关的关键因素在怎样变化:动能就看物体的质量m和速度v、重力势能就看物体的质量m和高度h. 例如,跳伞运动员匀速下落时,高度在减少,故重力势能在减少,又因“匀速”所以动能不变;又例如,公路上匀速行驶的正在洒水的洒水车,尽管速度没有变化,但它的动能还是在不断减小,因为它的总质量在不断减小.
注意:动能变化分析(m,v),重力势能变化分析(m,h).名师导学【例4】“神舟六号”载人飞船顺利升上太空并返回地面,全球华人为之振奋、自豪. 当巨型降落伞吊着“神舟六号”返回舱安全进入大气层并匀速下落时,返回舱的( )
A. 动能增大,势能减小
B. 动能和势能都减小
C. 动能不变,势能减小
D. 动能和势能都不变 解析 动能的大小决定于物体的质量和速度,重力势能的大小取决于物体的质量和高度. 返回舱匀速下落,速度不变,动能不变;高度减小,重力势能减小.
答案 C名师导学举一反三
1. 草原发生大面积蝗灾时,农业部门利用飞机喷洒农药消灭蝗虫. 当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时,它的( )
A. 动能不变,势能不变
B. 动能减少,势能增加
C. 动能增加,势能减少
D. 动能减少,势能减少D名师导学2. 如图11-3-4所示是蹦床运动员表演的情景.运动员从最低点到达最高点的过程中,运动员的动能和重力势能变化情况分别是 ( )
A. 动能减小,重力势能增大
B. 动能增大,重力势能减小
C. 动能先增大后减小,重力势能增大
D. 动能先减小后增大,重力势能减小C课堂十分钟1. (3分)质量相等的甲、乙两辆小车在同一水平地面上做匀速直线运动,它们的s-t图象如图KT11-3-1所示. 分析图象可判断( )
A. 甲车的动能大
B. 乙车的动能大
C. 甲车的重力势能大
D. 乙车的重力势能大A2. (3分)如图KT11-3-2所示,青蛙从跳起到落地的过程中,它的重力势能( )
A. 一直增大 B. 一直减小
C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
4. (3分)荡秋千的人从最高点向最低点摆的过程中,速度变大,则他的( )
A. 重力势能增加,动能不变
B. 重力势能不变,动能增加
C. 重力势能减小,动能增加
D. 重力势能减小,动能减小C课堂十分钟C