高中物理必修二課件-4.3-勢能-教科版

1、3. 勢能3. 勢能 這是因?yàn)槲矬w一旦處在一定高度時(shí)，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時(shí)，這些能量就會(huì)以做功的方式釋放出來. 在初中我們已經(jīng)學(xué)過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能 做功的過程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。 那么重力勢能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題 這是因?yàn)槲矬w一旦處在一定高度時(shí)，就具有了一定的能量。而當(dāng) 請(qǐng)同學(xué)們分別計(jì)算以下三種情況重力所做的功：一、重力做功：WGmghAB=mg（h1h2) =mgh1mgh2 請(qǐng)同學(xué)們分別計(jì)算以下三種情況重力所做的功：一、重力做功：W通過分析我們知道重力做功的特點(diǎn) 1、重力做功與運(yùn)動(dòng)的具體路徑無關(guān)，只跟物

2、體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，也就是只與初末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，只要初末狀態(tài)的高度差相同，重力做的功就相同 2、“ mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它一 方面與重力做功密切相關(guān)，另一方面它隨高度的變化而變化，隨著質(zhì)量的增加而增加，恰與勢能的基本特征一致。結(jié)論：通過分析我們知道重力做功的特點(diǎn) 1、重力做功與運(yùn)我們把物理量mgh叫做物體的重力勢能 定義： 物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度的乘積Ep=mgh說明：1、重力勢能是標(biāo)量，是狀態(tài)量 2、單位：焦耳，1 J=1 kgms-2m=1 Nm 二、重力勢能：我們把物理量mgh叫

3、做物體的重力勢能 定義： 重力勢能和重力做功的表達(dá)式非常相似，它們之間的關(guān)系是什么呢 ？ WG= mgh1-mgh2=Ep1-Ep2三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：重力做的功等于重力勢能的減少量Ep1=mgh1表示物體在初位置的重力勢能 Ep2=mgh2表示物體在末位置的重力勢能WG = Ep1 Ep2 =( Ep2 Ep1) = Ep重力勢能和重力做功的表達(dá)式非常相似，它們之間的關(guān)系是什么呢 說明：當(dāng)物體從高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，重力做正功，重力勢能減小，重力做了多少正功，重力勢能就“對(duì)應(yīng)”減少多少；當(dāng)物體從低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，重力做負(fù)功，重力勢能增加，物體克服重力做了多少正功，重力勢能就“對(duì)應(yīng)”

4、增加多少。若重力不做功，則重力勢能不變。“功是能量轉(zhuǎn)化的量度” 說明：當(dāng)物體從高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，重力做正功，重力 塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為h1=10m的高度勻速運(yùn)到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？若物體從距地面高為h3=3m的高度勻速運(yùn)到高為h4=10m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？(g=10m/s-2)分析：重力做功為： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力勢能減少了14000J請(qǐng)同學(xué)們完成重力做正功，重力勢能減少重力做負(fù)功，重力勢能增加練習(xí)1： 塔吊把一質(zhì)量為2

5、00kg的物體，從距地面高為17相對(duì)性： （1）參考平面（又叫零勢能面）：將物體在參考平面上時(shí)的重力勢能取為零。 選取原則：任意的，通常選擇地面為參考平面或以解決問題方便為原則。選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的。但并不影響研究有關(guān)重力勢能的問題，因?yàn)樵谟嘘P(guān)的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個(gè)差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同 。（2）h表示物體重心相對(duì)于參考平面的高度四、重力勢能的特性：相對(duì)性，標(biāo)矢性和系統(tǒng)性Ep=mgh17相對(duì)性： （1）參考平面（又叫零勢能面）：將物體在參考平標(biāo)矢性：重力勢能是標(biāo)量，其負(fù)號(hào)僅表示相對(duì)大小，而不表示方向：正值：位于參考平面以上物體的

6、勢能，Ep0負(fù)值：位于參考平面以下物體的勢能，Ep0 系統(tǒng)性：重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng) 。嚴(yán)格說來，重力勢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。平常所說的“物體”的重力勢能，只是一種習(xí)慣簡化的說法。標(biāo)矢性：重力勢能是標(biāo)量，其負(fù)號(hào)僅表示相對(duì)大小，而不表示方向：例2： 如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢能小球在B點(diǎn)重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面地面 6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB

7、 選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同 對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和EP與參考面的選擇無關(guān)，具有絕對(duì)性。201、重力勢能是相對(duì)的，所選的零勢能面不同，重力勢能的值是不同的。2、但兩點(diǎn)間的重力勢能差是絕對(duì)的，只取決于兩點(diǎn)間的高度差，與零勢能面的選取無關(guān)。例2： 如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m A.重力勢能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功 B.放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零 C.在不同高度將某一物體拋出，落地時(shí)重力勢能相等 D.相對(duì)不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢能，但并不影響研究有關(guān)重力勢能1、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是 ( )D練習(xí)： A.

8、重力勢能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物體做功 A.重力勢能是物體和地球共有的 B.重力勢能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無關(guān) C.重力勢能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表 面以下為負(fù) D.重力勢能的變化量等于重力對(duì)物體做的功2.下列關(guān)于重力勢能的說法，正確的是 ( )AB A.重力勢能是物體和地球共有的2.下列關(guān)于重力勢小 結(jié)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、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 WG=mgh1mgh2 重力做的功等于重力勢能減少 重力做負(fù)功時(shí)，重力勢能增加四、重力勢能的特性：相對(duì)性，標(biāo)量和系統(tǒng)性。 一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為參考平面。WG=mgh 高度差 Ep=mgh小 結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：WG=mgh 高度差 重力勢能的正負(fù)表示大小對(duì)選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，