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【精选】粤教版高中物理必修二4.2《动能 势能》word教案-物理知识点总结

高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 4.2 动能 一、教学目的: 势能 1.知道做功的过程就是物体能量的转化过程。知道功是能量转化的量度。 2.正确理解动能的概念,会用动能的定义式进行计算. 3.理解重力势能的概念和相对性,会用重力势能的定义式进行计算. 4.理解重力势能的变化和重力做功的关系.知道重力做功与路径无关. 5.了解弹性势能. 二、重点难点: 重力势能以及重力势能的变化与重力做功的关系. 三、教学过程 (一)引入新课 复习提问:在初中,我们已经学过关于能的初步知识,请说出学过哪几种形式的能? (机械能、热能、电能、化学能等)。 不同形式的能量是可以相互转化的,各种形式的能量之间的转化是由什么量来量度呢? (二)进行新课 一.提问:请同学们举出课本里的物体能够做功的例子。 (引导学生分析物体能够做功的共同点就是都有做功的本领-----能) 1.一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量 提问:我们知道,各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中守恒,那么在这个转 化过程中,功扮演着怎样的角色? 2.功是能量转化的量度 转化过程中,转化了的能量的多少可以用做功的多少来量度.功这个物理量重要的意义在于它 表示了有多少数量的能从一种形式转化为另一种形式,做功的过程就是物体能量的转化过程,做了 多少功,就表示有多少能量发生了转化. 知道了功和能的这种关系,就可以通过做功的多少,定量地研究能量及其转化的问题了。 二.动能 (1)定义:在物理学中用 1 2 1 mv 这个量表示物体的动能,动能的符号为 Ek= mV 2 . 2 2 2 2 (2)单位:在国际单位制中,动能的单位是:1kg.m /s =1N.m=1J. (3)动能是标量,只有大小,没有方向。 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 (4)动能是一个状态量,是针对某物体在某时刻而言。因此,动能表达式中的 v 只能是瞬时 速度。 例题 1:质量 m=3kg 的物体以 v0= 5m/s 的初速度竖直上抛,经过一段时间后,速度变为竖直向 下的 vt=4m/s,求这段时间内物体动能的变化量。 (学生独立分析,教师巡回指导) 三.重力势能的大小与什么因素有关呢? 怎样定量地表示重力势能呢? 把一个物体举高,要克服重力做功,同时物体的重力势能增加。一个物体从高处下落,重力 做功,同时重力势力能减小。可见重力势能跟重力做功有密切关系。 如图 1 所示,设一个质量为 m 的物体,从高度为 h1 的 A 点下落到高度为 h2 的 B 点,重力所做 的功为: WG=mgΔ h=mgh1-mgh2 我们可以看出 WG 等于 mgh 这个量的变化。在物理学中就用这个物理量表 示物体的重力势能。重力势能用 EP 来表示。 1.重力势能 (1)定义:由于物体被举高而具有的能量。 (2)重力势能的计算式:EP=mgh. 即物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。 (3)重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位中 焦耳(J) 2.对 EP=mgh 的理解: (1)式中 h 应为物体重心的高度。 (2)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明 确选取零势面。 (3)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。 (4)选取不同的零势面,物体的势能值是不同的,但势能的变化量不会因零势面的不同而不 同。 3.重力势能的变化和重力做功的关系 引导学生进一步分析:图 1 中,重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能转化为物体的 动能了。重力势能的变化是否在任意情况下都等于重力所做的功?重力做功有什么特点? 讨论课本 P64 的讨论与交流 1: 重力做功 WG=Fssinθ =mgh1-mgh2 图1 都是 h 1 A Δh B h 2 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 高中数学、数学课件、高中数学教案、数学试卷试题、数学知识点总结 由此发现重力做功与路径无关,只跟初末位置高度有关,物体减少的重力势能仍等于重力所 做的功。 师生共同总结出重力势能变化只与重力做的功有关,两者关系如下: 当物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少。减少的重力势能等于重力所做的 功。 当物体由低处运动到高处时,重力做负功,即物体克服重力做功,重力势能增加。增加的重 力势能等于克服重力所做的功。 引导学生总结出重力做功的特点: 4.重力做功的特点:重力所做的功只跟初始位置的高度和末位置的高度有关,跟物体的运动 路径无关。 5.弹性势能:发生弹性形变的物体,在恢复原状时能够对外界做功,我们把物体因发生弹性 形变而具有的势能叫弹性势能。 引导学生举些具有弹性势能物体的实例。如张紧的弓、卷紧的发条、位伸或压缩的弹簧、击 球时的网球拍等都具有弹性势能。初步了解弹簧所具有弹性势能的大小与什么因素有关。 分析:弹簧被拉伸或压缩的长度越大,恢复原状时对外做的功就越多,弹簧的弹性势能就越 大。弹簧的弹性势能不跟弹簧的劲度有关,被拉伸或压缩的长度相同时,劲度越大的弹簧弹性势能 越大。 重力势能和弹性势能是由相互作用物体的相对位置决定的,所以势能又叫位能。今后还将学 习其它形式的势能。 【例题 2】沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说 法中正确的是: A.沿着坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多; B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多; C.沿长度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多; D.上述几种情况重力做功同样多。 学生先做,老师再评讲。正确答案为 D。 (三)课堂小结: 1.重力势能:由于物体被举高而具有的能量;重力势能的计算式:EP=mgh.,即物体的重力势 能等于物体的重量和它的高度的乘积;

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