教科版高一物理必修二第四章第3节(势能).ppt

* * 第 四 章 掌握重力做功的特点； ※ 理解重力做功与重力势能变化的关系； ※ 理解掌握重力势能的计算表达式； ※ ?重力势能相对性 ?重力势能变化确定性 理解弹力做功与弹性势能变化的关系； ※ ?“+”“-”号的意义 引入 蓬松的白雪，给人以恬静、美丽的感觉。然而雪崩爆发时，以排山倒海之势，推毁沿途一切，给人类、自然界带来灾难！ 2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。 这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。 这些说明物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量，而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。 我们把：物体由于位于高处而具有的能量叫重力势能． 那么重力势能的大小与什么有关，又如何定表示呢?下面我们就一起来探讨一下这个问题。 阅读教材P65-P66，思考并回答： 1、重力做功有什么特点？ 2、重力做功与重力势能变化有什么关系 ？ 4、弹力做功与弹性势能变化有什么关系 ？ Ep＝mgh 3、怎样理解重力势能表达式： ？ 设想你从某一高楼第17层到第8层，你可以乘电梯，也可以沿楼梯走下两种方式。 重力做功跟物体运动的路径是否有关？ 重力对你做的功相等吗？ 一、重力做功的特点 物体分别沿路径AB、ACB、APB移到位置B，重力对物体做功的大小。 = mgh WG=mgLcos(90-θ) L ?沿路径AB: ?沿路径ACB: WG=mgh h Δh1 Δh2 Δh3 ?沿路径APB: WG=mg(Δh1+Δh2+…+Δhn)=mgh P A θ m B C h2 h1 重力对物体做的功与物体运动路径无关，仅由物体的质量和始、末位置的高度差决定。即： WG=mgh=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2 说明： ?重力对物体做的功与运动路径是直线还是曲线，运动路径是粗糙还是光滑等无关，只与物体的质量和始、末位置的高度有关。 ?h1、h2分别表示始、末两位置的高度。 二、重力势能 Ep=mgh 3.单位：焦耳，1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m 1.定义：物体的重力势能等于它所受重力和它的高度的乘积。 2.表达式： 说明： 重力势能是标量。它总对应某一个位置或某一个状态，所以也是一个状态量。 三、重力做功与重力势能变化的关系 WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2 ?当重力做正功时，Ep1Ep2重力势能减小 ?当重力做负功时，Ep1Ep2重力势能增加 说明： ?重力势能的变化量：ΔEp=Ep2-Ep1 (增加量) ?WG= -ΔEp即重力做功等于重力势能的减少量 四、对重力势能表达式： 的理解 Ep＝mgh ?重力势能相对性：(相对参考平面而言) 因此计算重力势能时应当首先选择参考平面 对于选定的参考平面：(任意) 若物体处在参考平面的上方则重力势能为正值 若物体处在参考平面的下方则重力势能为负值 h1 h2 A B ?“+”“-”号的意义： 重力势能的“+”“-”号表示大小 如：Ep1=－3 J＞ Ep2=－ 5 J ?重力势能变化确定性，与参考面的选择无关 例1：质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表 (g=10m/s2) 地面 桌面 下落过程小球重力势能变化量 下落过程小球重力做功 小球在B点重力势能 小球在A点重力势能 参考 平面 6J 10J -4J 0 10J 10J -10J -10J 对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关。 五、弹性势能（弹簧） 1、定义： 物体由于发生弹性形变而具有的能量，叫弹性势能． 2、弹性势能的大小： 弹性势能的大小跟形变的大小有关，形变量越大，弹性势能也越大． 3、弹力做功与弹性势能变化的关系：(弹簧) ?当弹力做正功时，弹性势能减小 ?当弹力做负功时，弹性势能增加 说明： 不论重力势能还是弹性势能，都不是物体单独所有，而是系统所有。 ?重力势