动能势能机械能学案

常德外国语学校预习学案 高中物理必修2(第七章) 陈新才 胡琼霜 明龙

7.8机械能守恒定律（预习学案） 班级 姓名

学习目标：

1、知道物体的动能和势能可以相互转化 2、理解机械能守恒定律的内容、公式、守恒条件

3、能判定机械能是否守恒 4、能列出机械能守恒的方程式

动能和势能的转化

试分析各个物体在运动过程中能量的转化情况。

（1）自由下落的物体： 能转化为 能

（2）沿光滑斜面向下运动的物体： 能转化为 能

（3）竖直上抛的物体 ， 上升时： 能转化为 能

下落时： 能转化为 能

动能和势能的转化规律

思考1：看这样一个例子，动能和势能的相互转化是否存在某种定量关系，遵守什么规律呢？

思考2：在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么问题?

小结：该实验证明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化．在摆动过程中，小球总能回到原来的高度．可见， 总和不变。

一、机械能守恒定律推导：

1.阅读课本“机械能守恒定律”，推导机械能守恒定律公式：

可见：在只有重力做功的物体系统内， 和 可以相互转化，而总的 保持不变。同样可以证明：在只有弹力做功的物体系统内，动能和

可以相互转化，总的 也保持不变。

1.4 分子动能和分子势能

【学习目标】

1.知道温度是分子平均动能的标志.

2.明确分子势能与分子间距离的关系.

3.理解内能的概念及其决定因素．

【知识梳理】

一、分子动能

1、分子动能：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的能量．

2、单个分子的动能

(1)定义：组成物体的每个分子都在不停地做无规则运动，因此分子具有动能．

(2)由于分子运动的无规则性，在某时刻物体内部各个分子的动能大小不一，就是同一个分子，在不同时刻的动能也可能是不同的，所以单个分子的动能没有意义．

3、分子的平均动能

(1)定义：物体内所有分子的动能的平均值．

(2)决定因素：物体的温度是分子热运动的平均动能的标志．温度升高的物体，分子的平均动能增大，但不是每个分子的动能都增大，个别分子的动能可能减小或不变，但总体上所有分子的动能之和一定是增加的．

4．物体内分子的总动能

物体内分子运动的总动能是指所有分子热运动的动能总和，它等于分子热运动的平均动能与分子数的乘积．物体内分子的总动能与物体的温度和所含分子总数有关．

二、分子势能

1．分子力、分子势能与分子间距离的关系(如图所示)

分子间距离r r＝r0 r>r0 r

分子力F 等于零 表现为引力 表现为斥力

分子力做功W 分子间距增大时，分子力做负功 分子间距减小时，分子力做负功

分子势能Ep 最小 随分子间距的增大而增大 随分子间距的减小而增大

2.分子势能的特点 由分子间的相对位置决定，随分子间距离的变化而变化．分子势能是标量，正、负表示的是大小，具体的值与零势能点的选取有关．

3．分子势能的影响因素

(1)宏观上：分子势能跟物体的体积有关．

(2)微观上：分子势能跟分子间距离r有关，分子势能与r的关系不是单调变化的．

三、物体的内能

1．物体的内能：物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和．任何物体都具有内能．

2．相关因素

(1)物体所含的分子总数由物质的量决定．

机械能一章学案

1．对公式W = F s cosθ的理解

（1）公式适用的适用条件是什么?

（2） 公式中的F 、s和θ 的物理意义是什么？（3）功是矢量还是标量?

（4）正功、负功的物理意义是什么？

（5）功是过程物理量 还是状态物理量？

2．功率

（1） 定义式

问题:公式的物理意义和适用条件是什么?

（2） 条件式 P = F v cosθ

① 式中的θ与公式W = F s cosθ中的θ的区别是什么？

② P 何时为平均功率何时为瞬时功率?

③ F是否一定为恒力?

④ P恒定时物体做什么性质的运动？ F为恒力物体的功率P如何变化?

⑤公式P = W /t和F v cosθ的应用如何选择 ？

3．动能

（１）动能是过程物理量 还是状态物理量？

（２）动能是矢量还是标量?

4．做功跟动能改变的关系

（1） W总是否包括物体所受的重力 做的功？如何求W总 ？

（２）动能定理的适用条件是什么？

5．重力势能 Ep = mgh

（1） 重力势能是状态量还是过程量 ？（2） 重力势能是矢量还是标量?

（3） 重力势能是相对量， 还是绝对量？重力势能的变化是相对量， 还是绝对量？（4） 重力势能正负的物理意义是什么？

６、做功和重力势能改变的关系

（１）重力做功的特点是什么？

（２）做功和重力势能改变的关系是什么？

7．弹性势能

与重力势能相类似，作定性了解 ．

8．机械能守恒定律

（１）机械能守恒条件是什么？如何理解这个守恒条件？

（２）除地球外，如果一个系统有多个物体组成，此系统机械能守恒条件是什么？

（３）机械能守恒定律的表达式有哪些？

９、功能关系

（１）什么是能？

（２）功和能的关系是什么？如何理解这个关系？ （３）机械能范围内的功能关系

①动能变化量由什么功量度？

②重力势能变化量由什么功量度？

③弹性势能变化量由什么功量度？

④机械能变化量由什么功量度？

（４）其它功能关系

查汗淖尔学校师生共用教学案

年级： 八年级 科目： 物理 执笔： 訾刚 审核： 陈杰

内容： 动能和势能 课型： 新授课 课时： 1 总案数 24

备课时间： 2014.5.12 授课时间： 2014.5.15 学生姓名：

学习目标 1、知道能量的概念和单位，知道物体做功的实质。

2、理解动能的概念，能用生活中的实例来说明物体具有动能。（重点）

3、知道动能的大小分别和哪些因素有关，能分析动能大小的变化，并对一些简单的现象进行判断。（重、难点）

学法指导 “读·议·展·点·练”相结合

学习过程

一、自主学习

1、物体能够 ，我们就说这个物体具有能量，简称 ，功的单位是 ，能量的单位与功的单位相同，也是焦耳，符号是 。

2、动能：物体由于 而具有的能，叫做动能。

二、合作探究

1、现象

①静止的子弹没有杀伤力，而高速射出的子弹具有很大的杀伤力；

②你能用手接住一个飞来的乒乓球，但你不敢也不能用手直接接住一个飞来的铅球。

猜想：动能的大小与物体的________有关，________越大，物体的动能越大。动能的大小还与物体的________有关，________越大，物体的动能越大。

2、探究物体的动能和哪些因素有关（阅读P67-68的实验内容，并观看教学视频完成下列问题。）

（1）设计本实验的目的是探究 。

（2）实验中是通过观察 来反映小球的动能的大小。

（3）让质量不同的钢球从同一高度滚下是为了 。

（4）实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mBhB),推动纸盒运动一小段距离后停止。