第四章 第二节 动能 势能 .pdfVIP

第四章第二节动能势能.

@@@一、学习目标

1、理解动能的概念，会用动能的定义进行计算。

2、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。

3、理解重力势能的变化和重力做功的关系。

4、知道重力做功与路径无关，知道重力势能的相对性。

5、知道弹性势能以及影响弹性势能大小的因素。

@@@二、基础知识点拨

（一）功和能

1、能及其基本性质

(1)物体具有能量就能对外界做功，因此能是物体所具有的做功本领。

(2)能的最基本的性质是：各种不同形式的能量之间互相转化的过程中，能的总量是守恒的。

2、功和能的关系

(1)区别：功是反映物体间在相互作用过程中能量转化多少的物理量。做功的过程就是能量从一个物体

转移给另一个物体、或由一种形式转化为另一种形式的过程。

能量是描述物体运动状态的物理量.物体处于一定的运动状态(如速度和相对位置)就有一定的能量。

(2)联系：功是能量变化的原因和量度

（二）动能

1、概念：物体由于运动而具有的能量叫动能。

1

2、表达式：Emv2，该式表示物体的动能等于物体质量与物体速度的二次方的乘积的一半。

k2

3、动能的特点

（1）动能是标量，不能合成或分解，且动能只有正值。

（2）动能具有瞬时性和相对性，这是由速度的瞬时性和相对性决定的。

4、单位：国际单位是焦耳（J）

5、动能定理及其表达式

（1）动能定理：合外力所做的功等于物体动能的变化。

（2）表达式：WEE

k2k1

（三）重力势能

1、概念：地球上的物体具有跟它的高度有关的能量叫做重力势能。

2、计算公式：Emgh，表示物体的重力势能等于物体所受的重力和它的高度的乘积。

p

3、重力势能的特点

（1）重力势能的系统性。由于重力势能与重力有关，而重力是物体由于受到地球的吸引力而产生的，

所以重力势能属物体和地球组成的系统所共有，并不是被举高的物体所独有。然而通常所说的某个物

体具有多大的重力势能，这种说法只是一种简略的习惯说法。

（2）重力势能的相对性。重力势能的大小与零势能点的选取有关，选择不同零势能点，物体重力势能

不同.原则上零势点的选取是任意的，一般习惯选题中最低点为零势点，但物理问题中往往注重势能的

变化而不是势能本身.重力势能的变化与零势能点选择无关。

（3）重力势能是标量，但由于零势能点的选取，势能有正负之分。若物体在零势能点以上h高处，其

重力势能为Emgh；若物体在零势能点以下h处，其重力势能为Emgh。

pp

4、重力做功与重力势能的变化的关系

(1)克服重力做功

物体克服重力做功，物体的重力势能就会增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。

(2)重力做功

重力对物体做功，物体的重力势能就会减少，减少的重力势能等于重力对物体所做的功。

[注意]①重力对物体所做的功只跟起点和终点的位置有关，而跟物体的运动路径无关。

②表达式：

Wmghmghmgh

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（四）弹性势能

1、概念：物体因发生弹性形变而具有的势能叫做弹性势能。

2、影响弹性势能的因素

弹性势能跟弹性形变量大小有关系，形变越大，弹性势能越大，形变越小，弹性势能越小.弹性势能的

变化与胡克弹力做功的关系，与上述重力势能和重力做功关系相同，即弹性势能的变化用胡克弹力做

的功来量度。

3、弹性势能的特点

①弹性势能也是标量。

②弹性势能的大小常常是借助于能量守恒定律求解。

（五）势能

与相互作用的物体的相对位置有关的能量叫势能。势能包括重力势能和弹性势能。

@@@三、典型题精析

【例题1】下列关于动能的说法中正确的是（）

A、运动物体所具有的能就是动能

1

B、物体做匀变速运动,某一时刻速度为v,则物体在全过程中的动能都是mv2

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C、做匀速圆周运动的物体其速度改变而动能不变

D、物体在外力F作用下做加速运动,当力F逐渐减小时,其动能也逐渐减小

【解析】运动的物体除具有动能以外，还具有其他形式的能，A错误；动能是状态量，当速度的大小变

化