第四节 势能（教学课件）物理粤教版必修第二册

第四节 势能 粤教版（2019）高中物理必修第二册 第四章 机械能及其守恒定律 @HY 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 提出问题：斧头具有能量，它的能量有什么特点？ 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 定义：物体由于位于高处而具有的能量 符号:ＥＰ。 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 1.重力势能公式：EP=mgh 重力势能等于物体重力与处高度（空间位置）乘积 2.重力势能是标量，单位为：焦耳（J） 3.重力势能与质量m和所处位置h有关。 4.重力势能具有相对性——与参考平面选取有关 （一般取地面为参考平面） PS：h表示相对的位置，与参考面的选取有关。 书柜中第二层红书，在不同的参考平面， 它的重力势能数值上有什么不同？ mgh -3mgh 0 重力势能的相对性 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 例： 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． (g=10m/s2) 参考 平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化 桌面 地面 6J 10J -4J 0 10J 10J 减少10J 减少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与参考面的选择无关 h1 h2 A B 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 如图所示，一个质量为m的小球，从同一高度h处分别沿竖直方向下落、沿斜面下滑、沿水平方向抛出，最后落到同一水平面上。 思考：小球沿上述三条不同的路径运动，重力对小球所做的功相同吗？重力做功与物体运动的路径有关吗？ 重力做功与运动路径无关 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 这一过程中,重力所做的功 一个质量为m的物体,在重力的作用下,从高度为h1的位置A,沿任意路径运动到高度为h2的位置B. 我们把整条路径分割成许多很短的小段,使得每一小段都可以近似地看成一条线段. 设每一小段的位移大小为△s 则重力所做的功 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 　　重力做功只与运动物体的起点和终点的位置有关，而与运动物体所经过的路径无关　 重力做了多少功，重力势能就改变了多少　 △EP＝EP2－EP1 WG= mgh = mgh1 - mgh2 WG＝－△EP 重力做功 重力势能的变化 重力做功与重力势能的关系 （Ep1为初位置重力势能，Ep2为末位置重力势能） 温馨提示：重力势能与参考面的选取有关， 但重力势能的变化与参考平面的选取无关 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 A B h1 Δh h2 WG = Ep1 - Ep2 重力做功WG (正、负） 重力势能EP（增、减） 重力做功和重力势能变化的关系 物体 上升 物体 下降 正 负 减少 增加 重力做的功等于重力势能的减少 物体克服重力做的功等于重力势能的增加 重力做正功时，重力势能减少； 重力做负功时，重力势能增加。 例题：在离地面80m处无初速度地释放一小球，小球质量 ，开始释放时开始计时，不计空气阻力 ，求： （1）在前2s内小球的重力势能是增加还是减少，增加或减少了多少？ （2）在第3s内重力所做的功和小球重力势能的变化量的大小。 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 ——发生形变的物体,在恢复原状时能够对外做功,因而具有能量 弹性势能(EP) 发生形变的物体 弹性势能与什么因素有关呢？ 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 实验1：用大小不同的力把小球压在同一根弹簧上，使弹簧产生不同的形变，迅速放开手，比较小球所能到达的高度。 弹性势能的大小和什么因素有关 在弹性限度内，同一物体发生的形变越大， 弹性势能越大； 重力势能 重力做功与 重力势能 重力做功 新课引入 弹性势能 实验2：将同一个小球依次放在劲度系数不同的弹簧上，使弹簧产生相同的形变，迅速放手，使小球反弹，比较小球所能达到的最大高度。 对于形变量相同的弹簧而言，劲度系数越大， 弹性势能越大。 弹性势能的大小和什么因素有关 1.弹性势能跟 的大小有关.弹簧被拉伸或压缩 的长度越 ,恢复时对外做的功就越 ,弹簧 的弹性势能就越 . 实验结论: 形变 大 多 大 2.弹性势能还与物体自身的材料有关，对于形变相同 的弹簧而言，劲度系数越大，弹