魯科版必修二 勢(shì)能的改變 課件（共25 張）.ppt

1 第2節(jié)勢(shì)能的改變 2 1 理解重力勢(shì)能的概念 能用重力勢(shì)能的表達(dá)式計(jì)算 2 知道重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系 3 了解彈性勢(shì)能的改變 3 隕石坑 高處的物體具有了能量 落下時(shí)會(huì)以做功的方式釋放出來 4 水力發(fā)電站 5 雪崩 具有極大的能量 能摧毀沿途的一切 6 一 重力勢(shì)能 1 定義 物體處于一定的高度而具有的能叫做重力勢(shì)能 2 重力勢(shì)能的大小 木球 鋼球 1 讓等大的木球和鋼球從等高的地方落下 2 讓鋼球從不同的高度落下 小實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和所處的高度有關(guān) 7 3 公式表示 ep mgh 4 重力勢(shì)能是標(biāo)量 單位 j 5 重力勢(shì)能具有相對(duì)性 重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能參考平面的選擇有關(guān) 沒有特別說明以地面為零勢(shì)能參考平面 重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能參考平面的選擇無關(guān) 8 對(duì)選定的參考平面而言 在參考平面上方的物體 高度是正值 重力勢(shì)能也是正值 在參考平面下方的物體 高度是負(fù)值 重力勢(shì)能也是負(fù)值 物體具有負(fù)的重力勢(shì)能 表示物體在該位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能要少 參考平面的選取是任意的 通常選取地面作為參考平面 零勢(shì)面 9 位置2 位置1 1 重力做正功 重力勢(shì)能就減少 重力做多少功 重力勢(shì)能就減小多少 2 重力做負(fù)功 重力勢(shì)能就增加 物理克服重力做多少功 重力勢(shì)能就增加多少 位置1 位置2 下降 上升 物體下降過程 物體上升過程 wg ep1 ep2 0 wg ep1 ep2 0 二 重力做功與重力勢(shì)能的改變 10 h 3 重力做功的特點(diǎn) 重力做功是否相同 11 重力做功的特點(diǎn) 重力做功只與它的起點(diǎn)與終點(diǎn)位置有關(guān) 而跟它的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān) 重力做功 wg mgh1 mgh2 12 三 彈性勢(shì)能的改變 13 發(fā)生彈性形變的物體在恢復(fù)原狀的過程中能夠做功 說明它具有能量 14 1 彈性勢(shì)能 物體因?yàn)榘l(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢(shì)能2 彈性勢(shì)能的改變彈簧彈力對(duì)外做功 彈性勢(shì)能減小 克服彈力做功 彈性勢(shì)能增大 15 彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān) 被拉伸或壓縮的長度越長 恢復(fù)原狀時(shí)對(duì)外做的功就越多 彈簧的彈性勢(shì)能就越大 彈力做了多少功 彈性勢(shì)能就改變多少 16 四 勢(shì)能1 定義 由相互作用的物體間的作用力和物體間的相對(duì)位置決定的能量叫勢(shì)能 2 重力勢(shì)能是地球表面附近物體與參考點(diǎn)的相對(duì)位置決定的 3 彈性勢(shì)能是由發(fā)生彈性形變的物體各部分的相對(duì)位置決定的 17 說明 重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān) 而重力是地球與物體之間的相互作用力 也就是說 倘若沒有地球 就談不上重力 所以 嚴(yán)格說來 重力勢(shì)能是地球與物體所組成的這個(gè)物體 系統(tǒng) 所共有的 而不是地球上的物體單獨(dú)具有的 重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng) 平常所說的 物體 的重力勢(shì)能 只是一種習(xí)慣簡化的說法 18 例1 關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解 正確的是 a 重力勢(shì)能等于零的物體 一定不會(huì)對(duì)別的物體做功b 相對(duì)于不同的參考平面 物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能 但這并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問題c 在同一高度不論將物體向何方向拋出 則落地時(shí)減少的重力勢(shì)能必相等d 放在地面的物體 它的重力勢(shì)能一定等于零 bc 19 例2 一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落 碰撞地面后彈起 每次彈起的高度比下落高度低1m 求 小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功 重力勢(shì)能如何變化 變化多少 g 10m s2 解 重力做功與路徑無關(guān) 所以重力做功為w mgh 5kg 10m s2 5m 250j小球下落過程中 重力做正功 重力勢(shì)能減少 減少的重力勢(shì)能等于重力做功 為250j 20 例3 下列關(guān)于彈性勢(shì)能的說法中 正確的是 a 任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能b 任何具有彈性勢(shì)能的物體 一定發(fā)生彈性形變c 物體只要發(fā)生形變 就一定具有彈性勢(shì)能d 彈簧的彈性勢(shì)能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān) 21 將同一物體先后兩次舉高 每次舉高的高度相同 那么下列說法正確的是 a 不論選定什么參考平面 兩種情況中 物體重力勢(shì)能的增加值相同b 不論選定什么參考平面 兩種情況中 物體最后的重力勢(shì)能相等c 不同的參考平面 兩種情況中 重力做功不等d 選不同的參考平面 物體最后的重力勢(shì)能沒法比較 a 22 2 質(zhì)量為m的物體 由靜止開始下落 由于空氣阻力的作用 下落的加速度為4g 5 在物體下落h的過程中 下列說法正確的是 a 物體重力做的功為mghb 物體的動(dòng)能增加了mghc 物體重力勢(shì)能減少了mghd 物體克服阻力所做的功為mgh 5 acd 23 3 質(zhì)量為m的物體放在地面上 其上表面豎直固定一根輕彈簧 彈簧原長為l 勁度系數(shù)為k 下端與物體相連接 如圖所示 現(xiàn)將彈簧上端p緩慢上提一段距離h 使物體離開地面 若以地面為參考平面 試求此時(shí)物體的重力勢(shì)能 p 解 設(shè)p端上提h時(shí) 彈簧的伸長量為x對(duì)物體 由平衡條件知彈簧的拉力f kx mg重物上升的高度h h mg k物體克服重力做功w mg h mg k 即物體重力勢(shì)能增加mg h mg k 故此時(shí)物體的重力勢(shì)能為mg h mg k 24 一 重力做功的特點(diǎn) 與路徑無關(guān) 只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二 重力勢(shì)能 地球