[目标定位] 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 动能
1.能量:一个物体能够对其他物体做功,则该物体具有能量.
2.功与能的关系:做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能发生转化,所以功是能量转化的量度.功和能的单位相同,在国际单位制中,都是焦耳.
3.动能:
(1)定义:物体由于运动而具有的能量.
(2)表达式:Ek=mv2.
(3)单位:焦耳.
(4)动能的"三性":
①相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,一般以地面为参考系.
②标量性:动能是标量,没有方向.
③状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,与物体的运动状态(或某一时刻)的速度相对应.
【深度思考】
(1)做匀速圆周运动的物体的动能怎样变化?
(2)动能不变的物体是否一定处于平衡状态?
答案 (1)不变.由于匀速圆周运动的线速度大小不变,故做匀速圆周运动的物体的动能保持不变.(2)不一定.动能不变的物体可能只是速度大小不变,如果速度方向发生改变,就不是平衡状态.
【例1】 (多选)关于对动能的理解,下列说法正确的是( )
A.动能是普遍存在的机械能的一种基本形式,凡是运动的物体都具有动能
B.动能总是正值,但对于不同的参考系,同一物体的动能大小是不同的
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,受力一定为零
答案 ABC