4.2 动能 势能 学案1

4.2 动能 势能 学案 【学习目标】 (1)理解动能的概念，会根据动能的定义式来计算运动物体的动能 (2)理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算，认识重力做功与路径无关的特点 (3)知道弹性势能的概念，知道弹性势能与形变的大小有关。 【学习重难点】 动能、重力势能的概念及应用 重力做功与路径无关 【知识链接】功 【课前预习】 一、动能和势能 1、动能 (1)物体由于_____而具有的能叫做动能.动能的符号为： (2)动能的表达式为：_____. (3)动能的单位：_____,符号：_____. (4)动能是_____(“标量”或者“矢量”) 2、重力势能 (1)物体由于受到重力而具有的跟物体和地球的_____有关的能量，叫做重力势能，重力势能的符号为_____ (2)重力势能的表达式：_____. (3)重力势能的单位：_____,符号：_____. (4)重力势能是_____(“标量”或者“矢量”) (5)重力势能与选择的参考面有关，参考面不同，则重力势能不同.物体与参考面的高度越小，重力势能越_____. 3、重力做功与重力势能变化的关系 (1)重力做的功等于重力mg乘以物体在竖直方向上移动的h.由此可知：重力做功跟物体运动的_____无关，只跟始末位置的_____有关。 (2)重力做功与重力势能变化的关系：重力对物体做多少正功，就_____重力势能；重力对物体做多少负功，就_____重力势能；即 4、弹性势能 (1)弹簧由于发生_____而具有的能叫弹性势能。 (2)弹性势能的大小与弹簧的_____和_____有关.弹簧的劲度系数越大，形变量越大，弹性势能越_____. (3)弹性势能的表达式：_____ (4)弹力做功与弹性势能变化的关系： 二、影响动能的因素： 【课堂探究】 一个质量为m、静止的物块，在水平拉力F的作用下，在光滑水平桌面上加速运动，速度达到v.试导出物块此时动能的表达式。 【例1】足球运动员向足球踢了一脚，踢球的力F=100N，球以8m/s的速度飞出，在地面上滚动的距离S=50m,已知足球的质量的速度飞出，在地面上滚动的距离S=50m.已知足球的质量m=0.8kg,求球离开脚时的动能多大？脚对球做的功多大？ 三、影响重力势能的因素 【课堂探究】 将一个质量为m、静止的物块，匀速举高h。试导出物块此时重力势能的表达式。 说明： 1、重力势能具有相对性———参考平面 （1）选择不同的参考平面，同一位置的物体重力势能不相等 （2）重力势能有正、负 正：说明物体在参考平面的上方 负：说明物体在参考平面的下方 （3）正、负表示重力势能的数值 讨论：-10J的重力势能与5J的重力势能大小关系 2、重力势能的差值△EP具有绝对性。 3、重力做功的特点—只与始末位置有关，与路径无关即WG=mgΔh。 4、重力做功与重力势能变化的关系： ①重力做正功?重力势能减小。 ②重力做负功?重力势能增大。 【例2】如图所示，质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它达到h/3处的D点时，速度为零，此过程中重力做的功是多少？重力势能改变了多少？ 四、小结 注意： 1.做功可以改变物体的能量，功是能量改变的量度。 2.各种能量之间可以进行转化。 【课堂检测】 1.质量为0.2kg的小球，以5m/s的速度碰墙后以3m/s的速度被弹回，若选定小球初速度方向为正方向，则小球碰墙前的动能为_____,小球碰墙后的动能为_____. 2.两物体质量之比为1:2，速度之比为2:1，则两个物体的动能之比为_____. 3.关于速度与动能，下列说法中正确的是（ ） A.一个物体速度越大时，动能越大 B.速度相等的物体，如果质量相等，那么它们的动能也相等 C.动能相等的物体，如果质量相等，那么它们的速度也相等 D.动能越大的物体，速度也越大 4.从离地h高的同一点将一小球分别竖直上抛、平抛、竖直下抛、自由下落，都落到地面，下列说法中正确的是（ ） A.竖直上抛重力做的功最多 B.竖直上抛、平抛、竖直下抛 ... ...