第三节+机械能守恒定律及其应用（教学课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版通用类）

物 理 第三节 机械能守恒定律及其应用 主题二 功和能 通 用 类 高等教育出版社 三峡大坝为什么会有如此巨大的发电量呢？ 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 【情境与问题】 三峡水电站（图2-3-1）是当今世界上装机容量最大的水力发电站。工程设计正常蓄水位l75 m，总库容3.93×1010 m3，总装机容量为2.25×107 kW，年发电量约1. 0×1011 kW·h。 三峡大坝为什么会有如此巨大的发电量呢？ 2 第三节 机械能守恒定律及其应用 势能 机械能守恒定律 1 2 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题二 功和能”的“第三节 机械能守恒定律及其应用”。 3 01 PART 01 势能 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 如右图所示，建筑工地上，可以看见打夯机将重锤高高吊起，然后释放，下落的重锤将地基夯结实。 一、势能 被举高的重锤具有对地面做功的本领，因此说它具有某种能量。在物理学中，把地球表面附近的物体由于被举高而具有的能量，称为重力势能。 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 重力势能的大小跟哪些因素有关呢？ 5 本实验采用的实验方法是 法，每一步骤都采用了 法。 【思维与方法】 一、势能 【实例分析】 落到沙坑中的铁球，高度不同，铁球质量不同，铁球的落地情况的影响。 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 本实验采用的实验方法是控制变量法，每一步骤都采用了比较法。 6 一）重力势能 1. 定义 物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。 2. 大小 h F v G . 如图所示，把一质量为m 的物体从地面匀速举高到高度 h 处，外力F 做的功为W = mgh。以地面处为零势能面，以Ep 表示物体在高度 h 处的重力势能，根据功能关系有 则物体在高度 h 处的重力势能为 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 3. 重力势能具有相对性 因为高度是一个相对量，所以重力势能也是一个相对量，因此，重力势能具有相对性。要确定物体在某位置处的重力势能，必须选定一个零势能面。 4. 重力做功与重力势能的关系 h 2 h 1 G 当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。 当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 解：物体由 A→ B →D ，重力做的功为 物体由 A→ C →D ，重力做的功为 【例1】如图所示，质量为m 的物体沿ABD 、ACD 、AD 三条不同的路径，从高度为h1 的A点运动到高度为h 2 的D点，求重力做的功各是多少？ A D G h 1 h 2 C B h 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 物体由 A→ D ，重力做的功为 对一定质量的物体来说，物体沿任何路径运动，重力对物体所做的功都只跟起点和终点的位置有关，而与物体运动路径无关。 5. 重力做功特点 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 由于物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 二）、弹性势能 被拉伸或压缩的弹簧、拉弯了的弓、击球的网球拍、撑竿跳运动员手中弯曲的跳竿等等，在它们恢复原状的时候都能对外界做功， 因此，都具有弹性势能。 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 三）、势能 当物体间以引力、斥力或弹力等相互作用时，由物体间相对位置决定的能量，都叫做势能。 重力势能和弹性势能都是势能。我们还将在热学中学习分子势能，在电学中学习电势能等。 瀑布也具有重力势能 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 02 PART 01 机械能守恒定律 主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用 【观察与体验】 观察动能与重力势能的相互转化 用细线将小球悬挂起来，把小球拉到一定高度的初始点 A，然后由静止开始释放，小球就会经过最低点 O，摆到