1、4.2 动能 势能 学案（粤教版必修2）1做功的过程是能量_和_的过程，做多少功，就有多少能量发生转化，功是能量转化的_2物体由于运动而具有的能量称为动能，表达式为_，动能是_量，单位与功的单位相同，在国际单位制中都是_3两个质量为m的物体，若速度相同，则两个物体的动能_，若动能相同，两个物体的速度_4物体的重力势能等于它所受重力与_的乘积，表达式为Ep_.在国际单位制中单位为_，符号为_5重力势能的相对性(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一_来说的，这个_叫做参考平面在参考平面上，物体的重力势能取作_(2)参考平面的选取：选择哪一个水平面作参考平面，要根据具体情况而定，一般以解决问题
2、方便为原则选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是_的，但物体在固定的两个位置的重力势能的差值与选择的参考平面_对选定的参考平面，上方物体的重力势能是_值，下方物体的重力势能是_值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能_6重力做功与重力势能变化的关系式为_，当物体由高处运动到低处时，重力做_功，重力势能_，即WG0，Ep1Ep2.重力势能减少的数量等于重力做的功当物体由低处运动到高处时，重力做_功，或者说_，重力势能_，即WG0，Ep1Ep2.重力势能增加的数量等于_7发生形变的物体所具有的能量叫_，弹簧的弹性势能的大小与_有关，形变量越大，弹簧的弹性势能就_【概
3、念规律练】知识点一 动能的概念1对动能的理解，下列说法不正确的是( )A动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B动能不可能为负值C一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态2(双选)在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是( )A甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的B甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的C甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动知识点二 重力做功的特点3如图1所示，图1A点距地面高为h，B点在地面上，一物体沿两条不同的路径ACB和ADB由A点运动到B点，则(
4、 )A沿路径ACB重力做的功多一些B沿路径ADB重力做的功多一些C沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多D无法判断沿哪条路径重力做的功多一些4.图2如图2所示，质量为m的小球从高度为h的斜面上的A点滚下，经水平面BC后再滚上另一斜面，当它到达处的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为( )A. B.Cmgh D0知识点三 重力势能5关于重力势能，下列说法正确的是( )A物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C一个物体的重力势能从5 J变到3 J，重力势能变小了D重力势能的减少量等于重力对物体做的功6楼上某房间地板高出楼外地面4 m，
5、窗台比地板高1 m一个质量为10 kg的重物分别放在窗台上A处、地板上B处和楼外地面上C处(g取9.8 m/s2)(1)以楼外地面为参考平面(零势能面)，重物在A、B、C三处的重力势能分别为EpA_，EpB_.EpC_.(2)以该房间地板为参考平面，重物在A、B、C三处的重力势能分别为EpA_，EpB_，EpC_.(3)重物在A、B两处的重力势能之差EpAEpB_，A、C两处的重力势能之差EPaEpC_.(4)物体在某处的重力势能的量值，跟参考平面的选取_关【方法技巧练】一、重力做功与重力势能的关系7.图3质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落，桌面离地高度为h，如图3所示若以桌面为参考平
6、面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为( )Amgh，减少mg(Hh) Bmgh，增加mg(Hh)Cmgh，增加mg(Hh) Dmgh，减少mg(Hh)二、重力势能变化量的求解方法8如图4所示，图4两个底面积都是S的圆筒，用一根带有阀门的细管相连通，放在水平地面上两桶内盛有密度为的水，阀门关闭时两桶液面的高度分别为h1和h2，现将连接两桶的管道阀门打开，让左侧桶中的水缓慢流入右侧桶内，最后两桶液面的高度相同，求在此过程中水的重力势能的变化量？参考答案课前预习练1转化 传递 量度2Ekmv2 标 焦耳3相同 不一定相同4所处高度 mgh 焦耳 J5(1)水平面 水平面
7、零 (2)不同 无关 正 负 小6WGEp1Ep2 正 减少 负 物体克服重力做功 增加 物体克服重力做的功7弹性势能 形变的大小 越大课堂探究练1D 物体由于运动而具有的能叫动能，故A对；由Ekmv2知，B对；由于速度是矢量，当速度大小不变、方向变化时，动能不变，但动能变化时，速度大小一定改变，故C对；做匀速圆周运动的物体，其动能不变，但物体却处于非平衡状态，故D错2CD 由动能的表达式Ekmv2知A、B错误，C正确动能是标量，D正确3C4B5D6(1)490 J 392 J 0 (2)98 J 0 392 J (3)98 J490 J (4)有点评 重力势能具有相对性重力势能的表达式Epm
8、gh是与参考平面的选择有关的，式中的h是物体重心到参考平面的高度当物体在参考平面以上时，重力势能Ep为正值；当物体在参考平面以下时，重力势能Ep为负值注意物体重力势能正负的物理意义是表示比零势能大还是小(物体在参考平面上时重力势能为零)7D 小球落地点在参考平面以下，其重力势能为负值，即mgh；初态重力势能Ep1mgH，末态重力势能Ep2mgh，重力势能的变化量EpEp2Ep1mghmgHmg(Hh)，负号表示减少重力势能的变化也可以根据重力做功来判断，小球下落过程中重力做正功，所以重力势能减少量为WGmg(Hh)方法总结 (1)重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于物体重力所做的功(2)重力做负功时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功(3)重力对物体所做的功等于物体重力势能变化量的负值8.解析 以部分水为研究对象，如图所示，打开阀门，当两桶水液面相平时，相当于将图中左侧桶中阴影部分的水移至图中右侧桶中的上方，这部分水的质量为：m，重心下降h，故重力势能减少了.方法总结 解答流体重力势能的变化及重力做功问题，用“填补法”比较简捷，解法技巧是以部分液体为研究对象，把这部分液体填补到相应的位置，这一部分液体的重力势能变化相当于整体重力势能的变化，其实质就是等效法