物理人教版(2019)必修第二8.2重力势能 课件(共34张ppt)

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名称 物理人教版(2019)必修第二8.2重力势能 课件(共34张ppt)
格式 pptx
文件大小 10.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-04-25 14:36:06

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文档简介

(共34张PPT)
8.2 重力势能
人教版必修第二册同步课件
这是因为物体一旦处在一定高度时,就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时,这些能量就会以做功的方式释放出来。
在初中我们已经学过:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,它的大小与哪些因素有关呢?
那么重力势能的大小如何定量表示呢 本节课我们就来学习这个问题。
知识点一:重力做的功
一个质量为m的物体,沿不同路径从与地面高度为h1的位置A运动到高度为h2的位置B。
请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功:
Δh
WG = mgΔh
= mgh1-mgh2
WG = mgLcos θ
= mgΔh
= mgh1-mgh2
WG = mg h1+mg h2+mg h3+…
= mgΔh
= mgh1-mgh2
竖直向下
沿倾斜直线向下
沿任意路径向下
Δh
1.重力做的功WG=mgΔh,Δh指初位置与末位置的高度差。
2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
三种情形重力做的功均为
WG=mgΔh=mgh1-mgh2
分析表明,物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。重力对物体做的功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化。在物理学中, “mgh”是一个由特殊意义的物理量。就用这个物理量表示物体的重力势能。
1.定义:
物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。
4.重力势能是标量。
2.公式:
Ep = mgh
3.单位:
焦耳,符号为J
5.重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的,而不是物体单独具有的。
知识点二:重力势能
WG =mgh1-mgh2
重力做功WG (正、负) 重力势能EP (增加、减少) 重力做功和重力势能变化的关系
物体 上升
物体 下降


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
6.重力做功与重力势能的关系
知识点三:重力势能的相对性
高度h是相对于谁的呢?
重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面.
Ep= mgh
8848.86
(1)物体在参考面上,h=0,Ep=0,
(2)物体在参考面上方,h为正值,Ep为正值;
参考面即高度为零的平面,一般来说参考面可以任意选取
参考面又称零势能面;
正负表示大小
(h是物体相对参考面的高度)
(3)物体在参考面下方,h为负值,Ep为负值。
Ep= mgh
EP( J )
EP( J )
EP( J )
地面
桌面
天花板
参考平面
0
0
0
mgh2
mg(h1+h2)
-mgh2
mgh1
-mgh1
-mg(h1+h2)
h1
h2
A
B
C
天花板
桌面
地面
那么重力势能是谁具有的呢
物体重力势能与重力做功密切相关,而重力是地球与物体间的相互作用力,若离开了地球或物体,就谈不上重力,所以,重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。平常只说物体具有的重力势能,是一种简化的说法。
观察以下这几张图中的物体有什么共同点
拉力器
弓箭弦
撑杆
弹弓弦
1.定义:发生弹性形变的物体(弹簧)各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能,叫做弹性势能。
弹性势能的大小与形变量有关
弹性势能的大小与劲度系数有关
知识点四:弹性势能的定义
(1)弹力做正功时,弹性势能减小。
(2)弹力做负功时,弹性势能增大。
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系为W弹=-ΔEp。
2.弹性势能的变化与弹力做功的关系
F拉
l
F
0
l
l
Δx1
Δx2
Δx3
Δx5
Δx4
F2
F3
F4
F5
F1
F = k x
拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积
W拉= k x 2
1
2
3.弹簧弹力做功
拉力做正功,弹力做负功,二者大小相等
即:W弹=-W拉=
若取弹簧自然长度时为弹簧零势能,则有:
W弹=
(1)系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变和发生弹力作用而具有的能量,因此弹性势能具有系统性。
(2)相对性:弹性势能的大小与选定的零势能位置有关,对于弹簧,一般规定弹簧原长处为其零势能的位置。
4.对弹性势能的理解
题型1 重力做功与重力势能变化的关系
D
A
B
题型2 绳子、链条类物体重力势能变化问题的求解
B
A
题型3 流体重力势能变化的计算
B
题型4 弹力做功与弹性势能变化的关系
C
D
A
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