高一物理课件-势能.ppt

1、、重力势能疑是银河落九天。飞流直下三千尺，为什么水会往低处流？重力的功1 1、物体的高度发生变化时，、物体的高度发生变化时，做功。做功。（1 1）物体被举高时，重力做）物体被举高时，重力做 功。功。（2 2）物体下降时，重力做）物体下降时，重力做 功。功。重力重力正正负负重力做功有什么特点呢？重力做功有什么特点呢？研究重力做功的特点研究重力做功的特点 设一个质量为设一个质量为m m的物体，沿三种不同路径的物体，沿三种不同路径从高度是从高度是h h1 1的位置，向下运动到高度为的位置，向下运动到高度为h h2 2的位的位置，重力做功各为多少？置，重力做功各为多少？思考：思考：对于上述重力沿不同路

2、径做功的三种情形对于上述重力沿不同路径做功的三种情形的分析，你有什么体会？的分析，你有什么体会？研究重力做功的特点研究重力做功的特点结论：结论：1 1、物体运动时，重力对它做的功只跟它的、物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点起点和和终点的位置终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。有关，而跟物体运动的路径无关。2、WG=mgh=mgh1-mgh2mgh1 mgh 2研究重力做功的特点研究重力做功的特点“mghmgh”是一个具有特殊意义的物理量。是一个具有特殊意义的物理量。与势能的基本特征一致。与势能的基本特征一致。把物理量把物理量mghmgh叫做重力势能。叫做重力势能。重力势能重力势能1 1

3、、物体的重力势能等于它所受的重力与所、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。处高度的乘积。即：即：2 2、重力势能是、重力势能是标量标量，单位是焦耳（，单位是焦耳（J J）3 3、重力势能是、重力势能是地球与物体地球与物体所组成的这个物所组成的这个物体的体的”系统系统“所共有的。所共有的。重力做功与重力势能的关系3 3 3 3、重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系讨论：讨论：下图中物体运动时，重力做什么功？物下图中物体运动时，重力做什么功？物体的重力势能发生怎样的变化？根据分析，体的重力势能发生怎样的变化？根据分析，你能确定

4、重力做功与重力势能变化有什么关你能确定重力做功与重力势能变化有什么关系吗？系吗？WGEP1EP2重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系重力做正功重力做正功,重力势能减少重力势能减少W WG G00，E EP1P1EEP2P2重力做负功重力做负功,重力势能增加重力势能增加W WG G00，E EP1P1EEP2P2w把所选高度的把所选高度的起点处起点处的平面叫参考平面的平面叫参考平面.w参考平面的选取是任意的参考平面的选取是任意的 .w选取不同的参选取不同的参 考平面，物体考平面，物体 的重力势能的的重力势能的 数值是不同的数值是不同的 .w通常选择通常选择地面地面作为参考平面作为参考

5、平面.重力势能的相对性重力势能的相对性参考平面参考平面h1参考平面参考平面h2=0参考平面参考平面-h31 1、将参考平面的重力势能取作零。将参考平面的重力势能取作零。2 2、重力势能是标量，其负号、重力势能是标量，其负号仅表示相对大小：仅表示相对大小：正值：位于参考平面以上的物体的势能，正值：位于参考平面以上的物体的势能，EpEp0 0负值：位于参考平面以下的物体的势能，负值：位于参考平面以下的物体的势能，EpEp0 0 重力势能的相对性重力势能的相对性ABCh1h2 小球从小球从A A点落点落到到C C点。分别以点。分别以A A，C C水平面为水平面为零势面，计算零势面，计算此小球的重力此

6、小球的重力势能并求势能并求ACAC之之间的势能差。间的势能差。重力势能的相对性重力势能的相对性1 1、重力势能是相对的、重力势能是相对的，所选的所选的零势能面不同，重力势能的值是零势能面不同，重力势能的值是不同的，不同的，2 2、但两点间的、但两点间的势能差是绝对的，势能差是绝对的，只取决于两点间的高度差，与零只取决于两点间的高度差，与零势能面的选取无关。势能面的选取无关。4 4、在排球比赛中，某运动员用、在排球比赛中，某运动员用400N400N的力把质量的力把质量为为270g270g的排球从的排球从2.8m2.8m的高度扣向对方的场地的高度扣向对方的场地中，在球被扣到落地过程中，排球的重力势

7、中，在球被扣到落地过程中，排球的重力势能变化了多少？（能变化了多少？（g g取取10m/s10m/s2 2）例题例题解：选地面为参考平面，则解：选地面为参考平面，则h h2.8m2.8m E EP Pmgmgh h0.270.2710102.8J2.8J7.56J7.56J答：势能减少了答：势能减少了7.56J7.56J。研究重力势能问题的步骤：研究重力势能问题的步骤：研究重力势能问题的步骤：研究重力势能问题的步骤：1 1 1 1、选取研究对象；、选取研究对象；、选取研究对象；、选取研究对象；2 2 2 2、选择参考平面；、选择参考平面；、选择参考平面；、选择参考平面；3 3 3 3、确定物体

8、初末位置相对参考平面的高度；、确定物体初末位置相对参考平面的高度；、确定物体初末位置相对参考平面的高度；、确定物体初末位置相对参考平面的高度；4 4 4 4、利用重力做功合重力势能改变的关系。、利用重力做功合重力势能改变的关系。、利用重力做功合重力势能改变的关系。、利用重力做功合重力势能改变的关系。小结小结1.1.物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。2.2.物体由于被举高而具有的能量叫重力势能物体由于被举高而具有的能量叫重力势能 (1)(1)重力势能是标量，单位是焦耳（重

9、力势能是标量，单位是焦耳（J J）(2)(2)重力势能是相对的重力势能是相对的,重力势能的变化是绝对的重力势能的变化是绝对的(3)(3)势能是系统的共有的势能是系统的共有的3.3.重力做正功重力做正功,重力势能减少；重力做负功重力势能减少；重力做负功,重重力势能增加。重力做功与重力势能的变化在数力势能增加。重力做功与重力势能的变化在数值上是相等的，即：值上是相等的，即：W WG G=E=EP1P1-E-EP2P2弓被拉开时，发生了弹性形弓被拉开时，发生了弹性形变，因而具有势能。变，因而具有势能。手表中的发条上满后，具有很大的手表中的发条上满后，具有很大的势能，发条对外做功带动手表中机势能，发条

10、对外做功带动手表中机械运转。械运转。弹性势能弹性势能弹性势能1.概念概念 发生弹性形变的物体发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做有势能，这种势能叫做弹性势能。弹性势能。讨论：讨论：弹性势能可能跟弹性势能可能跟哪些因素有关？哪些因素有关？弹性势能弹性势能2 2、弹簧的弹性势能的影响因素：、弹簧的弹性势能的影响因素：(1)(1)弹簧被压缩或拉伸的形变越大，其弹性势弹簧被压缩或拉伸的形变越大，其弹性势能越大。能越大。(2)(2)不同弹簧的劲度系数不同，相同形变的弹不同弹簧的劲度系数不同，相同形变的弹性势能也不同。性势能

11、也不同。弹簧的弹性势能弹簧的弹性势能1 1、弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为、弹簧的长度为原长时，它的弹性势能为0 0。3 3、弹力做功与弹性势能变化的关系、弹力做功与弹性势能变化的关系 弹力做正功，弹性势能减少；弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加。弹力做负功，弹性势能增加。弹簧的弹性势能弹簧的弹性势能 蹦极是一项适宜于青年人的富有刺蹦极是一项适宜于青年人的富有刺激的新兴运动。蹦极者先从制高点作自激的新兴运动。蹦极者先从制高点作自由落体运动，由落体运动，转化为转化为 ；当达到蹦极索的自由长度后，当达到蹦极索的自由长度后，会会向向 和和 转化；当达到转化；当达到蹦极索的最大伸展

12、长度时，弹性势能达蹦极索的最大伸展长度时，弹性势能达到到 值。然后继续上下弹数次，完值。然后继续上下弹数次，完成全过程。成全过程。弹性势能弹性势能重力势能重力势能动能动能重力势能重力势能动能动能弹性势能弹性势能最大最大巩固训练巩固训练 1、关关于于重重力力做做功功和和物物体体的的重重力力势势能能，下下列列说说法法正确的是：正确的是：A A、当当重重力力对对物物体体做做正正功功时时，物物体体的的重重力力势势能能一一定减少；定减少；B B、物物体体克克服服重重力力做做功功时时，物物体体的的重重力力势势能能一一定定增加；增加；C C、地地球球上上任任何何一一个个物物体体的的重重力力势势能能都都有有一

13、一个个确确定值；定值；D D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD 2 2、物物体体在在运运动动过过程程中中，克克服服重重力力做做功功为为5050J J，则：则：A A、重力做功为重力做功为5050J J；B B、物体的重力势能一定增加了物体的重力势能一定增加了5050J J；C C、物体的重力势能一定减少物体的重力势能一定减少5050J J；D D、重力做了重力做了5050J J的负功。的负功。巩固训练巩固训练BD3 3、一人托、一人托20N20N的物体先竖直向下移动的物体先竖直向下移动0.5m0.5m，接，接着水平移动着水平移动1m1m。这过程中，

14、重力做功为。这过程中，重力做功为 J J，物体的重力势能减少量为物体的重力势能减少量为 J J。1010 4 4、图表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出、图表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置位置1 1运动到最高位置运动到最高位置2 2时，重力做功是多少？时，重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置重力势能改变了多少？由位置2 2运动到跟位置运动到跟位置1 1在同一水平面上的位置在同一水平面上的位置3 3时，重力做功和重力时，重力做功和重力势能的变化是多少？由位置势能的变化是多少？由位置1 1运动到位置运动到位置3 3呢？呢？巩固训练巩固训练探究实验探究实验w请设计一个实验：研究在弹性限度内同一弹请设计一个实验：研究在弹性限度内同一弹簧伸长和被压缩相同的长度时，其所具有的簧伸长和被压缩相同的长度时，其所具有的弹性势能是否相等？弹性势能是否相等？