第二节 动能 势能
[学习目标] 1.明确做功与能量转化的关系.2.知道动能的表达式,会用公式计算物体的动能.3.理解重力势能的概念,知道重力做功与重力势能变化的关系.4.理解弹性势能的概念,会分析决定弹性势能大小的因素.
一、功和能的关系
1.能量:一个物体能够对其他物体做功,说明这个物体具有能量.
2.功和能的关系:功是能量转化的量度,做功的过程是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生转化.
3.功和能的区别:(1)功是反映物体在相互作用过程中能量变化多少的物理量,功是过程量,与一段位移相联系,是力在空间的积累.
(2)能是反映物体做功本领的物理量,它反映了物体的一种状态,故能是状态量,它与某个时刻或某个位置相对应.
二、动能
1.定义:物体由于运动而具有的能量叫做动能.
2.表达式:Ek=mv2.
(1)物理意义:物体的动能等于物体的质量与它的速度的平方乘积的一半.
(2)表达式中的速度是瞬时速度.
(3)动能是标量(填"标量"或"矢量"),是状态(填"过程"或"状态")量.
3.单位:动能的国际单位是焦耳,简称焦,用符号J表示.
三、重力势能
1.概念:由物体所处位置的高度决定的能量.
2.重力做的功:
(1)做功表达式:WG=mgh=mgh1-mgh2,式中h指初位置与末位置的高度差;h1、h2分别指初位置、末位置的高度.
(2)做功的正负:物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功.
(3)做功的特点:只与运动物体的起点和终点的位置有关,而与运动物体所经过的路径无关.
3.重力势能:
(1)定义:物体的重力与所处高度的乘积.
(2)大小:表达式:Ep=mgh;单位:焦耳,符号:J.