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文檔簡介
復習回顧功W=Flcosα力對物體所做的功,等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角余弦這三者的乘積1.公式:3.標矢性:標量,但有正負之分.
2.公式適用條件:恒力做功
4.總功:W總=W1+W2+……+WnW總=F合lcosα
求解導學案中幾種情況下,物體從A到C重力做的功,并總結(jié)重力做功的特點。物體豎直下落
從A到BAmhBWG=mgh
一、重力做的功物體沿斜線運動
從A到CAChθL
WG=mgLcosθ=mgh
一、重力做的功物體沿曲線運動
從A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2
+mg△h3
+……
=mg(△h1+△h2
+△h3
……)=mgh
重力做功只跟它的起點和終點的位置(高度差)有關,與物體運動的路徑無關。即:WG=mgh一、重力做的功
【例1】沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一個物體到頂端,下列說法中正確的是A.沿坡度小,長度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿坡度大,粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
C.沿坡度長,粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
D.以上幾種情況下克服重力所做的功一樣多D
【例2】一質(zhì)量為2kg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?(g=9.8m/s2)解:
重力做功只跟它的起點和終點的位置(高度差)有關,與物體運動的路徑無關。即:WG=±m(xù)gh一、重力做的功物體豎直下落
從A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1-h(huán)2)
=mgh1-mgh2
物體沿斜線運動
從A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1-h(huán)2)
=mgh1-mgh2物體沿曲線運動
從A到CA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2
+mg△h3
+……
=mg(△h1+△h2
+△h3
……)=mgh
=mgh1-mgh2Δh1Δh2Δh3AChh1h2=mg(h1-h(huán)2)表明:重力所做功等于物體的重力跟起點高度的乘積mgh1與物體的重力跟終點高度的乘積mgh2兩者之差。WG=mgh1-mgh2
可見,重力做的功等于“mgh”這個量的變化.在物理學中,“mgh”是一個有特殊意義的物理量.這個物理量就是表示物體的重力勢能。1.定義:物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。2.表達式:3.單位:國際單位制中,焦耳(J)。1J=1kg.m.s-2.m=1N.m4.重力勢能是標量,狀態(tài)量。
Ep=mgh二.重力勢能【例3】
如圖,質(zhì)量2kg的小球,從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點,桌面高h2=0.8m.則小球在A點時的重力勢能.(g=10m/s2)h1h2AB
選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同計算重力勢能之前需要先選定參考平面三、重力勢能的相對性高度是相對的,所以重力勢能也是相對的【例4】
如圖,質(zhì)量2kg的小球,從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點,桌面高h2=0.8m.則小球經(jīng)過桌面時的重力勢能.(g=10m/s2)h1h2AB
-24J16J0參考平面桌面地面A點重力勢能計算重力勢能之前需要先選定參考平面物體在參考平面下方,重力勢能為負值。重力勢能是狀態(tài)量、標量,+、–表示大?。⒅亓菽艿南鄬π愿叨仁窍鄬Φ?,所以重力勢能也是相對的物體在參考平面上方,重力勢能為正值;比較-24J與16J的大小關系?即:EP=±m(xù)gh
必須指出的是,重力勢能跟重力做功密切相關,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,嚴格說來,重力勢能是地球與物體所組成的這個物體“系統(tǒng)”所共有的,而不是地球上的物體單獨具有的。
重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng).四、重力勢能的系統(tǒng)性
平常所說的“物體”的重力勢能,只是一種習慣簡化的說法。WG
=mgh=mg(h1-h2
)=mgh1-mgh2五、重力做功與重力勢能變化關系重力做的功等于重力勢能的減少量重力做正功時,重力勢能減少,減少的重力勢能等于重力對物體做的功;重力做負功時,重力勢能增加,增加的重力勢能等于物體克服重力做的功.即WG=-ΔEp重力勢能的變化量:ΔEp=Ep2–Ep1
=Ep1-Ep2=-ΔEp【例5】如圖,質(zhì)量0.5kg的小球,從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點,桌面高h2=0.8m.請按要求填寫下表.(g=10m/s2)參考平面小球在A點重力勢能小球在B點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
對一個確定的過程,WG和△EP與參考面的選擇無關
【鞏固訓練】1.選擇不同的水平面作為參考平面,物體在某一位置的重力勢能和某一過程中重力勢能改變量
A.都具有不同的數(shù)值
B.都具有相同的數(shù)值
C.前者具有相同的數(shù)值,后者具有不同的數(shù)值
D.前者具有不同的數(shù)值,后者具有相同的數(shù)值
D
【鞏固訓練】2.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?若物體加速或減速下降呢?(g=10m/s-2)解:重力做功為:
WG=mg(h1-h2)=14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力勢能減少了14000J重力做正功重力勢能減少
【鞏固訓練】3.起重機以5m/s2的加速度將質(zhì)量為1t的物體勻減速地沿豎直方向提升高度10m,則起重機鋼索的拉力對物體做的功為多少?物體克服重力做功為多少?物體的重力勢能變化了多少?解:對物體上升過程應用牛頓第二定律
mg-F=maF=5×103NWF=Fh=5×104JWG克=mgh=1×105J重力勢能增加了1×105J小結(jié)一、重力做功的特點:與路徑無關,只與起點和終點的高度差有關二、重力勢能:地球上的物體具有的與它高度有關的能量。三、重力做功與重力勢能變化的關系:重力做的功等于重力勢能減少WG=mgh1-mgh2
重力做負功時,重力勢能增加四、重力勢能是相對的,正負表示大小。一般不加說明是以地面或題目中的最低點所在的平面作為參考平面。五、勢能是系統(tǒng)能。指系統(tǒng)所有。WG=mgh高度差
Ep=mgh同學們再見!謝謝指導1.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2.彈性勢能的表達式可能與哪幾個物理量有關?猜想(1)彈簧的長度(形變量)(2)勁度系數(shù)彈性勢能彈性勢能類比:彈力做功是彈性勢能變化的量度!3.彈性
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