《勢(shì)能的改變》參考課件2

第2節(jié)勢(shì)能的改變引入

蓬松的白雪，給人以恬靜、美麗的感覺。然而雪崩爆發(fā)時(shí)，以排山倒海之勢(shì)，推毀沿途一切，給人類、自然界帶來災(zāi)難！欣賞選自電影《極限特工》電影畫面

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(shì)能．

那么重力勢(shì)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．一、重力勢(shì)能1.定義：物體處于一定的高度具有的能量叫重力勢(shì)能2.公式：3.單位：焦耳(J)4.重力勢(shì)能是標(biāo)量pmghE=hhhAB1、質(zhì)量為m的物體在A點(diǎn)的重力勢(shì)能是多少？2、質(zhì)量為m的物體在B點(diǎn)的重力勢(shì)能是多少？3、物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)重力勢(shì)能的變化EPB－EPA是多少？重力勢(shì)能的相對(duì)性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-3mghEPA=2mghEPB=-2mghEPA=0EPA=-mghEPB=0

重力勢(shì)能具有相對(duì)性，處在參考面的物體的重力勢(shì)能為0，參考面上方的物體的重力勢(shì)能是正數(shù)，參考面下方的物體的重力勢(shì)能是負(fù)數(shù)，為了比較勢(shì)能的大小，應(yīng)選同一個(gè)參考面。重力勢(shì)能的變化量△Ep＝EPB－EPA＝-2mgh重力勢(shì)能具有相對(duì)性①.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。②.重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能參考平面的選擇無關(guān)問題與思考？重力勢(shì)能的改變和重力做功之間有怎樣的關(guān)系呢？AB1、小球有B到A重力做什么功，重勢(shì)能如何變化2、小球有A到B重力做什么功，重力勢(shì)能如何變化重力做正功，重力勢(shì)能減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加

h2h1AB求質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)到B點(diǎn)重力所作的功h1h2BAWG=mgh1-mgh2WG＝EP1－EP2＝－△EP二、重力做功與重力勢(shì)能的改變

請(qǐng)同學(xué)們分別計(jì)算以下三種情況重力所做的功分析第一種情況重力做的功：WG＝mgh=mgh1－mgh2分析第二種情況重力做的功：WG＝mglcosθ＝mgh

＝mgh1－mgh2分析第三種情況重力做的功：WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋

···

＝mg(Δh1＋Δh2＋

···)

＝mgh

＝mgh1－mgh2

重力做功的特點(diǎn)是與運(yùn)動(dòng)的具體路徑無關(guān)，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．關(guān)系重力勢(shì)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=Ep1-Ep2

當(dāng)物體受到的重力做正功時(shí)，物體重力勢(shì)能減少；當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體重力勢(shì)能增加，所以說重力勢(shì)能的變化量和重力做功之間的關(guān)系應(yīng)該是互為相反數(shù)練習(xí)

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(shì)能如何變化？若物體加速或減速下降呢？(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(shì)能減少了14000J請(qǐng)同學(xué)們完成重力做正功重力勢(shì)能減少重力做功，勢(shì)能減少圖5.4-4物體向下運(yùn)動(dòng)，重力做正功，勢(shì)能減少。練習(xí)

塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為h1=3m的高度勻速運(yùn)到高為h2=10m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢(shì)能如何變化？若物體加速或減速上升呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功為：

WG=mg(h1-h2)=－14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J重力勢(shì)能增加了14000J請(qǐng)同學(xué)們完成重力做負(fù)功重力勢(shì)能增加克服重力做功，勢(shì)能增加。圖5.4-5物體向上運(yùn)動(dòng)，重力做負(fù)功，勢(shì)能增加。

當(dāng)然不能，因?yàn)榇藭r(shí)這個(gè)能量不能表示物體重力做功的實(shí)際情況．當(dāng)摩擦力對(duì)物體做功時(shí)，我們能不能定義有一個(gè)摩擦力勢(shì)能存在呢?為什么?

不行，摩擦力做功與路徑有關(guān)。重力勢(shì)能的相對(duì)性高度h是相對(duì)于誰的呢？

重力勢(shì)能總是相對(duì)于某個(gè)水平面來說的，這個(gè)水平面叫參考平面。

參考平面選取不同，重力勢(shì)能的數(shù)值就不同．可見，重力勢(shì)能具有相對(duì)性．選擇哪個(gè)水平面作為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面．選擇不同的參考平面，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不同的，但并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)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(shì)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。重力勢(shì)能的正負(fù)表示大小說明對(duì)選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；下方物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。重力勢(shì)能為負(fù)，表示物體在這個(gè)位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能少。重力勢(shì)能：－3J＞－5J圖5.4-7以二樓的地面做參考平面，二樓房間里的物體A具有正的重力勢(shì)能，一樓房間里的物體B具有負(fù)的重力勢(shì)能?？偨Y(jié)我們已經(jīng)體會(huì)到：1、重力做正功重力勢(shì)能減少，而且重力做了多少功，重力勢(shì)能就減少了多少。2、重力做負(fù)功重力勢(shì)能增加，而且克服重力做了多少功，重力勢(shì)能就增加多少。體會(huì)“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”重力勢(shì)能的系統(tǒng)性那么重力勢(shì)能是誰具有的呢?

重力勢(shì)能應(yīng)該是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的，而不是地球上某一個(gè)物體單獨(dú)具有的。不只是重力勢(shì)能，任何形式的勢(shì)能，都是相應(yīng)的物體系統(tǒng)由于其中各物體之間，或物體內(nèi)的各部分之間存在相互作用而具有的能，是由各物體的相對(duì)位置決定的。三、彈性勢(shì)能

彈性勢(shì)能

彈性勢(shì)能與發(fā)生彈形變的程度有關(guān),形變程度越大,

彈性勢(shì)能就越大

1.彈簧的彈性勢(shì)能的影響因素：

2.彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系：

彈力做正功，彈性勢(shì)能減少?gòu)椓ψ鲐?fù)功，彈性勢(shì)能增加彈力做了多少功，彈性勢(shì)能就改變了多少

形變量、勁度系數(shù)一、重力勢(shì)能二、重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系重力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。三、彈性勢(shì)能的改變pmghE=WG＝EP1－EP2＝－△EPW彈＝EP1－EP2＝－△EP小結(jié)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.放在地面上的物體，它的重力勢(shì)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(shì)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(shì)能，但并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能練習(xí)1、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是()D

A.重力勢(shì)能只跟物體所處的初、末位置有關(guān)，與物體實(shí)