高一物理《第四章第3节势能》课件.ppt

1、理解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,第3节,知识点一,知识点二,考向二,第四章,考向一,随堂基础巩固,课时跟踪训练,考向三,1.重力做功与物体运动的路径无关， 仅由物体的质量和始末两个位置的 高度决定。 2物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能。重力做功引起物体重力势能的变化。重力做正功，物体的重力势能减小，重力做负功，物体的重力势能增加,3发生弹性形变的物体具有弹性势 能，形变越大，劲度系数越大， 弹簧具有的弹性势能越大。 4势能具有系统性，重力势能是地球与物体组成的系统所共有，弹性势能是弹力装置与受弹力作用的物体组成的系统所共有,自学教材,1重力的功 (1)特点：跟物体运动的 无关

2、，仅由物体的 和 两个位置的高度决定。 (2)表达式： ，其中h1、h2分别表示物体的始、末位置的高度,路径,质量,始末,WGmgh1mgh2,2重力势能 (1)定义：物体由于 而具有的能量。 (2)大小：等于物体受到的 的乘积，表达式为 。 (3)单位： ，与功的单位相同。 (4)性质： 重力势能是标量，只有大小，没有方向。 重力势能有正负之分。重力势能的正负反映了物体相对于参考平面的位置关系,位于高处,重力和它的高度,焦耳,Epmgh,3重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式：WGEp1Ep2。 (2)两种情况： 当物体从高处运动到低处时，重力做 ，重力势能 ，即WG0，Ep1Ep2。

3、 当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG0，Ep1Ep2。重力做负功也叫做,正功,减小,物体克服,重力做功,重点诠释,1重力势能的理解 (1)重力势能具有相对性。 重力势能的表达式Epmgh中的h是指物体重心到参考平面的高度，因此重力势能的大小与参考平面的选取有关，选取不同的参考平面，物体的重力势能不同。选定了参考平面，物体的重力势能也就确定了。在参考平面以上为正值，以下为负值，位于参考平面时为零,2)重力势能参考平面的选取是任意的。 视处理问题的方便而定，一般选取地面或物体运动时所达到的最低点所在平面为零势能参考平面。 (3)重力势能的变化是绝对的。 物体在两个不同位置之

4、间势能的差值是确定的，即重力势能的变化量不随参考平面的改变而改变。 (4)重力势能是系统共有的。 倘若没有地球，就谈不上重力，那么物体也就不可能具有重力势能。所以，严格来说，重力势能是地球和物体所组成的“系统”共有的，而不是物体单独具有的,2重力做功与重力势能的对比,1如图431所示，质量为m的物体从桌面边缘竖直向 上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以桌面为参考面，则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG为(,图431,A0mgHBmghmgh Cmghmg(hH) DmgHmg(h2H) 解析：取桌面为参考面，物体落地时的重力势能为mgh，重力做功与路径无

5、关，只与起点和终点的位置有关，WGmgh，所以B项正确。 答案：B,自学教材,1定义 物体由于发生 而具有的能量。 2大小 物体的形变越大，弹性势能,弹性形变,越大,3弹力做功与弹性势能变化的关系 如图432所示，O为弹簧的原长处。 (1)弹力做负功时：如物体由O向A运动(压 缩)或者由O向A运动(伸长)时， 增大， 其他形式能转化为 。 (2)弹力做正功时：如物体由A向O运动，或者由A向O运动时，弹性势能 ， 转化为其他形式的能。 (3)弹力所做的功在量度上 弹性势能的变化,图432,弹性势能,弹性势能,减小,弹性势能,等于,重点诠释,图433,2弹性势能与重力势能对比,2下列说法正确的是(

6、) A当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小 C在拉伸长度相同时，劲度系数k越大的弹簧，它的 弹性势能越大 D弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性 势能,解析：弹簧弹性势能的大小，除了跟劲度系数k有关外，还跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关。如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该先减小，在原长处它的弹性势能最小；当它变短时，它的弹性势能增大。所以选项A、B、D均不对。 答案：C,例1在2010年的广州亚运会上，中国跳水队成功包揽了10个跳水项目的金牌。中国选手胡亚丹获得女子10 m跳台金牌，当她到达最高位置时，重心离跳台的高度约为2 m

7、；当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面大约是1 m。入水之后，她的重心能下降到离水面约2.5 m处。如果她的质量为45 kg，以水面为参考平面，那么她在完成一次跳水的过程中，重力势能最大为多少？最小为多少？(取g10 m/s2,思路点拨解答本题时应注意以下两点： (1)重力势能的最大值对应重心的最高点，重力势能的最小值对应重心的最低点。 (2)确定各位置相对于水面的高度，注意重力势能的正负。 解析以水面为参考平面她在完成一次跳水的过程中，离参考平面的最大距离 h110 m2 m12 m 故重力势能的最大值,Ep1mgh1451012 J5.4103 J 重

8、力势能的最小值在参考平面之下2.5 m处，故h22.5 m， 所以重力势能的最小值 Ep24510(2.5) J1.125103 J。 答案5.4103 J1.125103 J,借题发挥 (1)计算重力势能时，要先明确参考平面。 (2)明确物体重心的位置，找出重心相对参考平面的高度。 (3)当物体位于参考平面之下时，h为负值，则重力势能为负值，重力势能的正负反映重力势能的大小,1如图434所示，用力将质量相同的甲、乙两物体分 别沿斜面AB、DC推至平台BC上。将甲 物体推上平台做的功W甲比将乙物体推上 平台做的功W乙多。下列说法正确的是() A甲物体的重力势能大 B乙物体的重力势能大 C两个物

9、体的重力势能一样大 D无法判断哪个物体的重力势能大,图434,解析：题目给定的条件W甲W乙，说明在用力将物体推上平台时，外力推甲物体时做的功多。但判断重力势能的大小依据的是物体的质量和高度，两个质量相同的物体，位于同一高度时，它们的重力势能相同。 答案：C,例2如图435所示，质量为m的小球从曲面左侧上的A点滚下，经过最低点后滚到曲面右侧上的B点。已知A点距最低点的高度为h1，B点距最低点的高度为h2。求小球从A点滚到B点的过程中，重力做了多少功？小球的重力势能变化了多少,图435,思路点拨解答本题时应注意以下两点： (1)重力做功的特点； (2)重力做功与重力势能变化的关系。 解析重力做的功

10、为Wmghmg(h1h2) 因为高度减小，重力做正功，所以重力势能减少，且减少的重力势能等于重力所做的功，故小球的重力势能减少了mg(h1h2)。 答案mg(h1h2)减少了mg(h1h2,借题发挥 (1)重力做功与物体运动的路径无关，只与初、末位置的高度差有关。 (2)重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功；重力做负功(物体克服重力做功)时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功,2一根长度L为2 m，重力G为200 N的均匀木杆放在水平地 面上，现将它的一端从地面上抬高0.5 m，另一端仍搁在地面上，则木杆重力势能的变化量为() A400 J B200 J C

11、100 J D50 J 解析：选地面为零势能面，初重力势能Ep10，均匀木杆的重心在杆的几何中心，Ep2mgh2000.25 J50 J，EpEp2Ep150 J。 答案：D,例3在水平地面上放一个竖直轻弹簧， 弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连，若 在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块 缓慢向下移动0.10 m，力F做功2.5 J。此时木 块再次处于平衡状态，力F的大小为50 N，如图436所示，求：(g取10 N/kg,图436,1)在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量； (2)弹簧的劲度系数。 思路点拨弹性势能的增加量等于克服弹力所做的功，也即弹力所做的负功，所以设法求出弹簧弹力所做的功是解决问题的关键,答案(1)4.5 J(2)500 N/m,借题发挥 弹性势能的改变量可通过弹力做功求解，也可从能量转化的角度来求解,3图437甲是玩家玩“蹦极”游戏的真实照 片，玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端 系在身上，另一端固定在高处，然后从高 处跳下，图乙是玩家到达最低点时的情况， 其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等 于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程