4.4 势能 课件-2024-2025学年高一下学期物理教科版（2019）必修第二册

4.4 势能 势能定理 崇仁、尚勇、求真、创新 中江中学校“展学式”课堂教学实践 “自主化、情境化“展学课堂实践 导标 视频：雪崩 在你的头顶上方，用线悬挂一个乒乓球或悬挂一个举重用的杠铃，你的感觉有什么不同？ 5 一.重力做功 当物体的高度发生变化时，重力要做功。 物体下降时： 物体被举高时： 重力做正功。 重力做负功。 物体竖直下落 从 A 到 B A h B h1 h2 WG=mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2 物体沿斜线运动 从 A 到 C A C h θ L h1 h2 WG=mgLcos θ =mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2 物体沿曲线运动 从 A 到 C Δh1 Δh2 Δh3 A C h A △h 1 θ L 一、重力做功特点 1、重力做功与路径无关 2、只跟物体的质量m和始末位置的高度差Δh有关 7 二、重力势能 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能 (1)在国际单位制中的单位：焦耳(J) (2)重力势能的变化 ΔEP=mgh2-mgh1 (3)重力势能具有系统性：地球和物体组成的系统共有的 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．请按要求填写下表．(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 -10J -10J h1 h2 A B 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与参考平面的选择无关 20 “自主化、情境化“展学课堂实践 (4) 势能的相对性：，称为为参考平面，一般选取地面为参考平面； (5) 重力势能是标量，状态量。 势能的正负：，代表比参考平面低，势能比参考点小。 比较重力势能要把正负号带入比较：-1J>-3J 重力势能 三、重力做功与重力势能变化的关系（功能关系） 1、重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 2、重力做的功等于重力势能的减少量 3、重力势能具有相对性，与参考面的选取有关 重力势能的变化是绝对的，与参考面的选取无关（△h） 也可记为 关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能变大了 D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功 答案：CD 14 重力做功与路径无关 质量为5 kg的小球从5 m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1 m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g=9.8 m/s2) 解： 小球下落高度为5 m =5×9.8×5 J =245 J 14 弹性势能 一、弹性势能 1.发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能 弹簧的劲度系数相同时，形变量越大弹性势能越大 弹簧的形变量相同时，劲度系数越大弹性势能越大 2.决定弹簧的弹性势能大小的因素 3、弹簧的弹性势能与弹力所做的功有什么关系？（类比、进一步建构功能关系思想） W弹→EP弹 “自主化、情境化“展学课堂实践 一、弹性势能 由《4.1功》， 弹性势能 “自主化、情境化“展学课堂实践 一、弹性势能 （1）k越大，x（形变量）越大，弹性势能越大； 功能关系依旧成立 ①、弹簧压缩：，，弹性势能增加； ②、压缩恢复：，，弹性势能减少； 弹性势能 “自主化、情境化“展学课堂实践 二、势能的系统性 1.势能不能脱离相互作用力而存在。 2.物体的重力势能是“系统和物体的重力势能”的简化说法。 PS：教材中没有提及，因此解答题不能直接使用，要进行推导 1.关于弹性势能，下列说法中正确的是( ) A .任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B .任何具有弹性势能的物体，都一定是发生了弹性形变 C .物体只要发生形变就一定有弹性势能 D .弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关 ABE 弹性势能的定义 非弹性形变，无弹力作用，物体不具有弹性势能 弹簧的劲度系数 弹簧的伸长量或压缩量 E. 具有弹性势能的物体可能同时具有重力势能. 2.如图所示，在一次“蹦极”运动中，人由高空跃下到最低点的整个过程中，下列说法正确的是( ) A.重力对人做正功 B.人的重力势能减小了 C.“蹦极”绳对人先做负功再做正功 D.“蹦极”绳的弹性势能增加了 ABD 3.如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程中下列说法正确的是( ) A .弹簧的弹性势能逐渐减小 B .弹簧的弹性势能逐渐增大 C . 弹簧的弹性势能先增大再减小 D . 弹簧的弹性势能先减小再增大 B F D F弹 F弹=kx x 一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度差有关 二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。 表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面 作为零势能参考面。 五、弹性势能 小结 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$