74重力勢能75探究彈性勢能的表達(dá)式

1、第四節(jié) 重力勢能第五節(jié) 探究彈性勢能的表達(dá)式第七章 機(jī)械能守恒定律一、新課引入重力勢能1一、新課引入二、重力做功重力勢能物體由于被舉高而具有的能4物體豎直下落AhBm物體沿斜線運(yùn)動AChmL6h1h2h3物體沿曲線運(yùn)動AChAh 1mL7 可見,重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化.在物理學(xué)中， “mgh”是一個(gè)由特殊意義的物理量.就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢能。hh2h1AB物體從A落到B的過程中,重力做功重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)10重力做功與路徑無關(guān) 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

2、程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2)解: 小球下落高度為5mJJ9一、新課引入二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh重力勢能物體由于被舉高而具有的能量11重力勢能的表達(dá)式 Ep = mgh m 物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep 物體的重力勢能，單位：焦（J）g 重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（m） 即：物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積12一、新課引入二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力勢能物體由于被舉高而具有的能量13WG = Ep1 - Ep2 正負(fù)減少增加重力做的功等于重力勢能的

3、減少物體克服重力做的功等于重力勢能的增加14需要先選定參考平面 在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。 參考平面的選取是任意的 . 在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；勢能是標(biāo)量+、表示大小17例： 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請按要求填寫下表(g=10m/s2)6J10J-4J0h1h2AB選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同18一、新課引入二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系勢能的相對性（高度的相對性）2、重力勢能物體由于被舉高而具有的能量19例：

4、 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請按要求填寫下表(g=10m/s2)6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同對一個(gè)確定的過程，WG和EP與參考面的選擇無關(guān)20一、新課引入二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系勢能的相對性（高度的相對性）2、勢能變化的確定性（高度變化的確定性）3、重力勢能物體由于被舉高而具有的能量214、重力勢能是物體和地球所組成的系統(tǒng)共有的 討論：物體在以下四種情況下，重力做功 與重力勢能的關(guān)系？C1：物體

5、從點(diǎn)A下落到B點(diǎn)的過程中，受到阻力作用.2：物體從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)后，再平移到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn).3：物體從A點(diǎn)沿斜面滑到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn)。4：物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)。h1 h2AB hC1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：A、當(dāng)重力對物體做正功時(shí)，物體的重力勢能一定減少；B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢能一定增加；C、地球上的物體的重力勢能都只有一個(gè)唯一確定的值；D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。 ABD課堂練習(xí)2、物體在運(yùn)動過程中，克服重力做功為50J，則：A、重力做功為50J；B、物體的重力勢能一定增加了50J；C、物體的動能一定減少50J；D、重力做了50J的負(fù)功。

6、BD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。 表達(dá)式 三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 重力做正功，重力勢能減少 重力做負(fù)功，重力勢能增加四、重力勢能是相對的 ，正負(fù)表示大小。 一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢能參考面。 問題與思考1、如何定義“勢能”？ 相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。2、何為“彈性形變”？發(fā)生彈性形變的物體 有何特征?3、發(fā)生彈性形變的物體有能量嗎?彈性勢能重力做功引起重力勢能改變;彈簧彈力做功引起彈性勢能改變.4、功是能量轉(zhuǎn)化的量度，彈簧彈力做功會 引起什么能量變化

7、？問題與思考5、物體的重力勢能“mgh”與重力和高度 有關(guān)。 “彈性勢能”會與什么因素有關(guān)？問題與思考彈簧彈力的功與彈性勢能的改變有何關(guān)系?重力做正功：重力勢能減少重力做負(fù)功：重力勢能增加6、重力做的功等于重力勢能增量的負(fù)值；5-5 探究彈性勢能的表達(dá)式 一、彈性勢能的定義 發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢能 二、彈性勢能的表達(dá)式中可能涉及到 的物理量 彈簧的勁度系數(shù) 彈簧的伸長量或壓縮量 二、彈性勢能的表達(dá)式中可能涉及到 的物理量 如何研究彈簧的彈性勢能與彈力做功關(guān)系 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，拉力對彈簧做功會引起彈簧的彈性勢能的變化。重力做的功等于重力勢能增量的負(fù)值WG= -EP 三、彈簧的彈性勢能與彈力做功的關(guān)系彈力做正功：彈性勢能減少彈力做負(fù)功：彈性勢能增加1、拉伸過程的彈簧彈力是恒力還是變力？F=kl問題與思考2、怎樣求解變力做功？微元法3、怎樣由拉力做功得出彈性勢能 表達(dá)式？ 找出彈力做功的計(jì)算方法，再根據(jù)彈力做功與彈性勢能的關(guān)系導(dǎo)出彈性勢能的表達(dá)式。 圖線所圍“面積”能表示什么？四、彈性勢能的表達(dá)式 W拉= F拉 lW拉= EP 例1一豎直彈簧下端固定于水平 地面上，小球從彈簧的正上方高 為h的地方自由下落到彈簧上端， 如圖所示，經(jīng)幾次反彈以后小球 最終在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處。 分析彈簧的彈性勢能與小球 動能的變化情況例2將彈簧拉長