高中物理必修二重力势能.ppt

重力势能,2002年月日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少人失踪。,雪崩,2,美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为3050米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。,3,打桩机工作现场,水电站,“和平号”空间站残片,势能,1.定义:由相互作用的物体间的作用力和物体间的相对位置决定的能量叫势能.又称为位能.,2.重力势能的概念:,物体的地球之间的相互作用所具有的能量.,3.弹性势能的概念:,物体和弹性物体间的相互作用所具有的能量.,重力势能,一.重力做功,当物体的高度发生变化时，重力要做功。,物体下降时： 物体被举高时：,重力做正功。,重力做负功。,探究重力势能的表达式:,WG=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2,WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2,物体沿曲线运动 从 A 到 C,h1,h2,一、重力做功特点,1、重力做功与路径无关, 2、只跟始末位置的高度差h有关,二、重力势能,物体由于被举高而具有的能叫重力势能,(1)在国际单位制中的单位：焦耳(J) (2)重力势能是标量，状态量。 (3)重力势能的变化 EP=mgh2-mgh1 (4)重力势能具有系统性：是地球和物体间共有的,由于高度具有相对性,所以重力势能也具有相对性. 高度的相对性不影响对相关重力势能的问题的研究,因为高度差是一定的.,(5).重力势能的相对性:,参考 平面,选定某一个水平面,并把这个水平面的高度定为零,则物体在该平面上的重力势能为零.(又称零势面),对选定的参考平面而言, 在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值；在参考平面下方的物体，高度是负值，重力势能也是负值.物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少.,参考平面的选取是任意的,通常选取地面作为参考平面(零势面),例：如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m请按要求填写下表(g=10m/s2),6J,10J,-4J,0,10J,10J,-10J,-10J,选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同,对一个确定的过程，WG和EP与参考平面的选择无关,20,三、重力做功与重力势能变化的关系,1、重力做正功，重力势能减少， 重力做负功，重力势能增加,2、重力做的功等于重力势能的减少量,3、重力势能具有相对性 但重力势能的变化是绝对的，与参考 平面的选取无关（h）,弹性势能,弹性势能,弹性势能,一、弹性势能,发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能,1、弹簧的长度 2、劲度系数,1、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？（类比、猜想）,2、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系？（类比、进一步建构功能关系思想）,二、探究弹性势能的表达式,W外E弹,弹性势能,发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。 弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关，被拉伸或压缩的长度越长，恢复原状时对外做的功就越多，弹簧的弹性势能就越大.弹簧的弹性势能还跟弹簧的劲度系数有关，被拉伸或压缩的长度相同时，劲度系数大的弹簧的弹性势能大。,1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是： A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少； B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加； C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。,ABD,课堂练习,2.离地面高度（不为零）相同的两物体甲和已，已知甲物体质量大，以地面为零势面: A 甲物体重力势能大； B 已物体重力势能大； C 一样大； D 不能确定。,（A）,3 沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面上拉同一物体到顶端，以下说法正确的: A 沿坡度小，长度大的斜面上升重力势能增加量大； B 沿长度大，粗糙程度大的斜面上升重力势能增加量大 C 重力势能增加量一样多； D 无法确定,（C）,4、关于重力势能的几种理解，正确的是 A、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物 体做功 B、相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题 C、在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等 D、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零,BC,5、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?重力势能如何变化，变化多少？(g= 10m/s2),250J,6.以下关于弹性势能的说法正确的是（ ） 形变的物体都具有弹性势能. 形变越大的物体具有的弹性势能越大. 形变的物体可能没有弹性势能. 具有弹性势能的物体可能同时具有重力势能.,CD,一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度