《勢能的改變》參考課件2

第2節(jié)勢能的改變引入

蓬松的白雪，給人以恬靜、美麗的感覺。然而雪崩爆發(fā)時，以排山倒海之勢，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

這是因為物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時，這些能量就會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能．

那么重力勢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)這個問題．一、重力勢能1.定義：物體處于一定的高度具有的能量叫重力勢能2.公式：3.單位：焦耳(J)4.重力勢能是標量pmghE=hhhAB1、質(zhì)量為m的物體在A點的重力勢能是多少？2、質(zhì)量為m的物體在B點的重力勢能是多少？3、物體從A點到B點重力勢能的變化EPB－EPA是多少？重力勢能的相對性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-3mghEPA=2mghEPB=-2mghEPA=0EPA=-mghEPB=0

重力勢能具有相對性，處在參考面的物體的重力勢能為0，參考面上方的物體的重力勢能是正數(shù)，參考面下方的物體的重力勢能是負數(shù)，為了比較勢能的大小，應(yīng)選同一個參考面。重力勢能的變化量△Ep＝EPB－EPA＝-2mgh重力勢能具有相對性①.重力勢能的大小與零勢能參考平面的選擇有關(guān)，沒有特別說明以地面為零勢能參考平面。②.重力勢能的變化量與零勢能參考平面的選擇無關(guān)問題與思考？重力勢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，重勢能如何變化2、小球有A到B重力做什么功，重力勢能如何變化重力做正功，重力勢能減少重力做負功，重力勢能增加

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

請同學(xué)們分別計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

重力做功的特點是與運動的具體路徑無關(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，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初末狀態(tài)的高度差相同，重力做的功就相同．關(guān)系重力勢能和重力做功的表達式非常相似，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，物體重力勢能減少；當(dāng)物體克服重力做功時，物體重力勢能增加，所以說重力勢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)分析：重力做功為：

WG=mg(h1-h2)=14000J

WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力勢能減少了14000J請同學(xué)們完成重力做正功重力勢能減少重力做功，勢能減少圖5.4-4物體向下運動，重力做正功，勢能減少。練習(xí)

塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為h1=3m的高度勻速運到高為h2=10m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重力勢能增加了14000J請同學(xué)們完成重力做負功重力勢能增加克服重力做功，勢能增加。圖5.4-5物體向上運動，重力做負功，勢能增加。

當(dāng)然不能，因為此時這個能量不能表示物體重力做功的實際情況．當(dāng)摩擦力對物體做功時，我們能不能定義有一個摩擦力勢能存在呢?為什么?

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

重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面。

參考平面選取不同，重力勢能的數(shù)值就不同．可見，重力勢能具有相對性．選擇哪個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，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但并不影響研究有關(guān)重力勢能的問題，因為在有關(guān)的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同。重力勢能的正負表示大小說明對選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值；下方物體的高度是負值，重力勢能也是負值。重力勢能為負，表示物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。重力勢能：－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具有正的重力勢能，一樓房間里的物體B具有負的重力勢能?？偨Y(jié)我們已經(jīng)體會到：1、重力做正功重力勢能減少，而且重力做了多少功，重力勢能就減少了多少。2、重力做負功重力勢能增加，而且克服重力做了多少功，重力勢能就增加多少。體會“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”重力勢能的系統(tǒng)性那么重力勢能是誰具有的呢?

重力勢能應(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物體單獨具有的。不只是重力勢能，任何形式的勢能，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，是由各物體的相對位置決定的。三、彈性勢能

彈性勢能

彈性勢能與發(fā)生彈形變的程度有關(guān),形變程度越大,

彈性勢能就越大

1.彈簧的彈性勢能的影響因素：

2.彈力做功與彈性勢能的關(guān)系：

彈力做正功，彈性勢能減少彈力做負功，彈性勢能增加彈力做了多少功，彈性勢能就改變了多少

形變量、勁度系數(shù)一、重力勢能二、重力做功與重力勢能的關(guān)系重力做功與物體運動的路徑無關(guān)。三、彈性勢能的改變pmghE=WG＝EP1－EP2＝－△EPW彈＝EP1－EP2＝－△EP小結(jié)A.重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物體做功

B.放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零

C.在不同高度將某一物體拋出，落地時重力勢能相等

D相對不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢能，但并不影響研究有關(guān)重力勢能練習(xí)1、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是()D

A.重力勢能只跟物體所處的初、末位置有關(guān)，與物體實