高中物理《勢能》課件1

高中物理《勢能》課件目錄勢能基本概念與分類重力勢能彈性勢能電勢能分子間作用力和分子勢能勢能在日常生活和工程技術(shù)中應(yīng)用勢能基本概念與分類01物理意義勢能反映了物體間相互作用的潛在能力，是物體間能量轉(zhuǎn)化與傳遞的重要形式。勢能定義勢能是物體間由于相互作用而具有的能量，與物體間的相對位置有關(guān)。勢能定義及物理意義保守力是指做功與路徑無關(guān)的力，其做功只與始末位置有關(guān)。保守力對應(yīng)的勢能是一個標量函數(shù)，稱為勢函數(shù)。非保守力是指做功與路徑有關(guān)的力，其做功不僅與始末位置有關(guān)，還與路徑有關(guān)。非保守力不能定義一個與之對應(yīng)的勢函數(shù)。保守力非保守力保守力與非保守力重力勢能重力勢能是由于物體受到重力作用而具有的勢能。其大小與物體的質(zhì)量、高度以及重力加速度有關(guān)。重力勢能具有相對性，與參考平面的選擇有關(guān)。電勢能電勢能是由于電荷在電場中受到電場力作用而具有的勢能。其大小與電荷量、電勢差以及電場強度有關(guān)。電勢能具有相對性，與零電勢點的選擇有關(guān)。分子勢能分子勢能是由于分子間相互作用力而具有的勢能。其大小與分子間距離、分子間作用力類型（如范德華力、氫鍵等）有關(guān)。分子勢能對于理解物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)具有重要意義。彈性勢能彈性勢能是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的勢能。其大小與物體的彈性系數(shù)、形變量有關(guān)。彈性勢能具有可逆性，即當形變恢復(fù)時，彈性勢能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。勢能分類及特點重力勢能0201定義重力勢能是物體由于位置而具有的能量。02表達式$E_p=mgh$，其中$m$是物體的質(zhì)量，$g$是重力加速度，$h$是物體相對于參考平面的高度。03單位重力勢能的單位是焦耳（J）。重力勢能表達式重力做功01當物體在重力作用下移動時，重力會對物體做功。做功的大小等于物體重力勢能的減少量。02重力勢能變化當物體的高度發(fā)生變化時，其重力勢能也會發(fā)生變化。高度升高，重力勢能增加；高度降低，重力勢能減少。03做功與勢能變化關(guān)系重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少量，即$W=DeltaE_p=mgh_1-mgh_2$。重力勢能變化與做功關(guān)系物體自由下落物體被拋起當物體被拋起時，其動能逐漸轉(zhuǎn)化為重力勢能，高度逐漸增加。物體在斜面上下滑當物體在斜面上下滑時，其重力勢能部分轉(zhuǎn)化為動能，部分轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能。當物體從高空自由下落時，其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為動能，速度逐漸增加。物體在液體中下沉當物體在液體中下沉?xí)r，其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為液體內(nèi)部的壓力能。重力勢能應(yīng)用舉例彈性勢能03物體在受到外力作用時，形狀或體積會發(fā)生變化，當外力撤去后，物體能夠恢復(fù)原來的形狀或體積，這種形變稱為彈性形變。物體發(fā)生彈性形變時，內(nèi)部各部分之間會產(chǎn)生相互作用力，這種力稱為彈性力。彈性力的大小與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性力也越大。彈性形變彈性力彈性形變與彈性力彈性勢能表達式Ep=1/2*k*x^2，其中Ep為彈性勢能，k為勁度系數(shù)，x為形變量。與形變量有關(guān)形變量越大，彈性勢能也越大。與勁度系數(shù)有關(guān)勁度系數(shù)越大，相同形變量下產(chǎn)生的彈性勢能也越大。具有非負性彈性勢能總是大于等于零。彈性勢能表達式及特點

彈性勢能應(yīng)用舉例彈簧振子利用彈簧的彈性勢能來驅(qū)動振子做簡諧振動。蹦床運動運動員在蹦床上跳躍時，利用蹦床的彈性勢能來增加跳躍高度和滯空時間。汽車減震系統(tǒng)利用彈簧和阻尼器組成的減震系統(tǒng)來吸收和消耗汽車行駛過程中產(chǎn)生的振動能量，提高乘坐舒適性和安全性。電勢能04電荷間相互作用同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。電場電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它對放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。電場力電荷在電場中受到的力，方向與電場強度方向相同或相反。電場與電荷間相互作用Ep=qφ，其中Ep為電勢能，q為電荷量，φ為電勢。電勢能表達式根據(jù)電場中兩點的電勢差和移動電荷的電量，可計算電荷在電場中移動時電勢能的變化。計算方法電勢能的大小與零電勢點的選擇有關(guān)，通常選擇無窮遠處為零電勢點。電勢能的相對性電勢能表達式及計算方法電場力做功與電勢能變化的關(guān)系電場力對電荷做功等于電荷電勢能的變化量的負值。即WAB=EpA?EpB=?ΔEp，其中WAB為電場力做的功，EpA和EpB分別為電荷在A點和B點的電勢能。靜電場中的功能關(guān)系在靜電場中，只有電場力做功，因此電場力做的功等于系統(tǒng)電勢能的變化量的負值。同時，電場力做功的過程也是其他形式的能與電勢能相互轉(zhuǎn)化的過程。電勢能變化與做功關(guān)系分子間作用力和分子勢能05氫鍵存在于含有氫原子的分子之間，是一種較強的相互作用力，對物質(zhì)的熔沸點、溶解度等性質(zhì)有顯著影響。范德華力存在于所有分子之間，是一種較弱的相互作用力，隨著分子間距離的增加而減小。共價鍵存在于原子之間，通過共用電子對形成，是一種較強的相互作用力，決定了分子的穩(wěn)定性和化學(xué)性質(zhì)。分子間作用力類型和特點分子間相互作用力引起的能量變化，通常與分子間距離有關(guān)。分子勢能影響因素勢能曲線分子間距離、分子極性、分子形狀和大小等。描述分子勢能與分子間距離關(guān)系的曲線，可以反映分子間作用力的類型和強度。030201分子勢能概念及影響因素01分子間作用力是分子勢能的基礎(chǔ)，不同的作用力類型對應(yīng)不同的勢能曲線。02分子間作用力的強度和性質(zhì)決定了分子勢能的數(shù)值和變化趨勢。03通過研究分子間作用力和分子勢能的關(guān)系，可以深入了解物質(zhì)的宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系。分子間作用力和分子勢能關(guān)系勢能在日常生活和工程技術(shù)中應(yīng)用06物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能。重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和被舉高的高度有關(guān)。重力勢能物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。彈性勢能的大小與物體的彈性形變程度有關(guān)。彈性勢能分子之間由于存在相互的作用力，從而具有的與其相對位置有關(guān)的能。分子勢能勢能在自然界中表現(xiàn)形式在建筑工程中，利用重錘的下落來驅(qū)動打樁機，將樁打入地下。這是利用重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的一個例子。打樁機重錘在蹦床運動中，運動員通過彈性形變儲存能量，然后在空中釋放這些能量，完成各種動作。這是彈性勢能和動能之間的轉(zhuǎn)化。蹦床運動利用水流的重力勢能驅(qū)動渦輪機轉(zhuǎn)動，進而帶動發(fā)電機發(fā)電。這是將重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的過程。水力發(fā)電勢能在日常生活中的應(yīng)用實例彈射器在軍事和航天領(lǐng)域，彈射器利用彈性勢能或重力勢能將物體快速彈出，以達