重力势能-弹性势能-机械能守恒定律.pptVIP

3,机械能:动能和势能的总和。 机械能什么情况下会变化，什么情况下守恒？ 当只有重力做功时，物体的动能和势能发生相互转化，而机械能总量保持不变。 地-物系统 同样可以证明，在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。 弹-物系统 机械能守恒定律 初状态 机械能 末状态 机械能 ★重力做功不会影响机械能总量。 在只有重力或弹簧的弹力做功的情形下，物体的动能和势能可以发生互相转化,而总的机械能保持不变。 高一物理必修二 高一物理必修二 提问:高度是什么? * 4 重力势能 重力势能 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 质量越大，所处的位置越高，重力势能越大 启事一则 一个鸡蛋的威力 一个30克的鸡蛋 从4楼抛下来就会让人起肿包 从8楼抛下来就会让人头皮破裂 从18楼高甩下来就可以砸破行人的头骨 从25楼抛下可使人当场死亡 寻找重力势能的表达式 高度 重力势能 重力做功 θ θ mg mg mg ② ① ③ 重力做功的特点 与物体运动的路径无关 起点和终点的位置有关 把物理量mgh叫做物体的重力势能． 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积． Ep=mgh 说明：重力势能是标量．是状态量。 单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m 计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。 参考平面的选取是任意的 . 在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值； 势能是状态量、标量．+、–表示大小． 17 重力势能的相对性 高度是相对的，所以重力势能也是相对的 重力势能的正负表示大小 重力势能：－3J － 5J 重力势能：0J － 5J 重力势能：3J － 5J 重力做功 （正、负） 重力势能变化 （增加、减小） 物体重力做功 与小球重力势能变化量的关系 物体上升 物体下降 负 正 增加 减小 20 重力做功与重力势能变化关系 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 14 重力做功与重力势能变化关系 重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功 如果重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功 即 WG = －ΔEp 讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？ 例： 如图，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) 参考 平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化 桌面 地面 6J 10J -4J 0 10J 10J -10J -10J h1 h2 A B 选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关 20 重力势能属于物体和地球组成的系统 . 平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。 重力势能是我自己的！ 弹性势能的大小与形变量有关 弹性势能的大小与劲度系数有关 思考：弹性势能的表达式是？ 能直接用W=Flcosα来求W拉？ l’ Δl l0 m F 4怎样计算拉力做的 功？ 在各个小段上，弹力可近似认为是不变的 把弹簧从A到B的过程分成很多小段 Δl1,Δl2,Δl3… F1、F2、F3 … W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋… 积分 思想 微分 思想 W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋… 如何求匀变速直线运动的位移的？ 5怎样计算这个求和式？ o F o l F o l F 每段拉力做的功就可用图中细窄的矩形面积表示，对这些矩形面积求和，就得到了有F和Δl围成的三角形面积，这块三角形的面积就表示拉力在整个过程中所做的功。 Δl l kΔl l 弹簧的劲度系数 弹簧的伸长量或压缩量 弹簧的弹性势能 WF＝EP1－EP2 弹力做的功 初态的弹性势能 末态的弹性势能 1 2 EP＝ k l 2 重力做功——重力势能变化 弹力做功——弹性势能变化 合外力做功——动能变化量 第8节 机械能守恒定律 高一物理必修二 高一物理必修二 提问:高度是什么? *