2015-2016学年高中物理 第2章 能的转化与守恒 第3讲 势能的改变课件 鲁科版必修.ppt

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1、第2章——能的转化与守恒第3讲　势能的改变目标定位1.理解重力势能的概念和重力势能的表达式.知道重力势能的相对性、系统性.2.知道重力做功的特点，理解重力势能的变化和重力做功的关系.3.了解弹性势能的变化和弹力做功的关系.1预习导学梳理·识记·点拨2课堂讲义理解·深化·探究3对点练习巩固·应用·反馈栏目索引CONTENTSPAGE一、重力势能1.定义：物体处于一定而具有的能.2.大小：物体的重力势能的大小与物体的和所处的有关，Ep＝.高度质量高度mgh3.参考平面：高度规定为零的水平面，任何物体在该平面上的重力势能都.参考平面的选取是任意的(通常选地面为参考平面)物体位于参

2、考平面以上时，重力势能取值，物体位于参考平面以下时，重力势能取值.4.标、矢性及单位：重力势能是，单位是，符号是.正为零负标量焦耳J二、重力做功与重力势能的改变1.重力做功的特点：重力做功与无关，只与初、末位置的有关；重力做功总是对应于物体重力势能的变化，两者的大小，并且与是否存在其他作用力及其他力是否做功.2.两者间的关系：(1)物体的重力做多少功，物体的重力势能就多少；物体克服重力做多少功，物体的重力势能就多少.(2)关系式：.高度差相等路径无关减少增加WG＝Ep1－Ep2＝ΔEp想一想物体在空中下落时，存在空气阻力和不存在空气阻力两种情况下，下落相同的高度时，重力做功

3、情况，重力势能变化情况及能量转化情况，是否相同？答案重力做功、重力势能变化情况相同，而能量转化情况不同.三、弹性势能的改变1.定义：物体因为发生而具有的能.2.影响弹性势能的因素：一个物体弹性势能的大小，取决于的大小.3.弹力做功与弹性势能的改变：弹力对外做了多少功，弹性势能就多少，克服弹力做了多少功，弹性势能就多少.弹性形变弹性形变减小增加4.势能：由决定的能，包括和等.物体间的相对位置重力势能弹性势能一、重力做功的特点由W＝Fscosα可知，WG＝mg·Scosα＝mgh，所以重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小即高度差决定，与其他因素无关，所以只要起点和终点

4、的位置相同，不论沿着什么路径由起点到终点，重力所做的功相同.例1某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图1所示，则下列说法正确的是()图1A.从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C.从A到B重力做功mg(H＋h)D.从A到B重力做功mgH解析重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，从A到B的高度是H，故从A到B重力做功mgH，D正确.答案D二、对重力势能的理解及计算1.相对性：Ep＝mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度.

5、参考平面选择不同，则物体的高度h不同，重力势能的大小也就不同，所以确定重力势能首先选择参考平面.2.系统性：重力是地球与物体相互吸引产生的，所以重力势能是物体和地球组成的系统共有，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化说法.3.重力势能是标量：无方向，但有正负.负的重力势能只是表示物体的重力势能比在参考平面上时具有的重力势能要少，这跟用正负表示温度高低是一样的.例2如图2所示，桌面距地面的高度为0.8m，一物体质量为2kg，放在桌面上方0.4m的支架上.图2(1)以桌面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？解析以桌面为

6、零势能参考平面，物体距离零势能参考平面的高度h1＝0.4m，因而物体具有重力势能.Ep1＝mgh1＝2×10×0.4J＝8J.物体落至地面时，物体重力势能Ep2＝2×10×(－0.8)J＝－16J.因此物体在此过程中重力势能减小量ΔEp＝Ep1－Ep2＝8J－(－16)J＝24J.答案8J24J(2)以地面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？解析以地面为零势能参考平面，物体的高度h1′＝(0.4＋0.8)m＝1.2m.因而物体具有的重力势能Ep1′＝mgh1′＝2×10×1.2J＝24J.物体落至地面时重力势能Ep2′

7、＝0.在此过程中物体重力势能减小量ΔEp′＝Ep1′－Ep2′＝24J－0＝24J.答案24J24J(3)以上计算结果说明什么？解析通过上面的计算可知，重力势能是相对的，它的大小与零势能参考平面的选取有关，而重力势能的变化是绝对的，它与零势能参考平面的选取无关，其变化值与重力对物体做功的多少有关.三、重力做功与重力势能变化的关系1.重力做功是重力势能变化的原因，且重力做了多少功，重力势能就改变多少，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(1)当物体从高处向低处运动时，重力做正功，重力势能减少.(2)当物体从低处向高处运