教科版高中物理必修二4.3-势能(共22张PPT)

(共22张PPT)
4.3 势 能
第四章 机械能和能源
黄果树瀑布
美国内华达州亚利桑那陨石坑
澳大利亚的WalfCreek陨石坑
高 中 物 理 必 修 Ⅱ
探究实验一
情景体验1:若天花板上分别挂一钢球和乒乓球,
你在下面有什么不同的感受?

情景体验2:同一个钢球从不同高度处掉落到沙
坑中会有什么不同?
高 中 物 理 必 修 Ⅱ
探究结果
实验说明，处于一定高度的重物“储存”着一种能量，这就是重力势能，即
重力势能是由于物体位于高处而具有的能量。
探究:重力势能的大小与那些因素有关呢?
(定性分析)
物体的重量（质量）
物体的高度
高 中 物 理 必 修 Ⅱ
物体的重力势能与质量和高度有怎样的定量关系呢?
1、探究方法:
功和能的关系,从重力做功探究重力势能
探究实验二
请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功。
h1
h2
第一种情况
重力做的功：
WG = mgh
= mgh1－ mgh2
第二种情况
重力做的功：
WG＝ m g l cosθ
＝ mgh
＝ mgh1－mgh2
h1
h2
第三种情况
重力做的功：
WG＝mgΔh1＋ mgΔh2 ＋ ···
＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···)
＝mgh
＝mgh1－ mgh2
结论
物体运动时，重力做的功只跟它的起点和终点的位置有关（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。
WG＝mgh1－mgh2
第三节 重力势能
物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积.

表达式：

Ep=mgh
国际单位: 焦耳 ( J )

重力势能是标量，无方向，但有正负（正负表示大小）。
重力做功与重力势能变化的关系
WG—重力做的功；
Ep1—初位置的重力势能；Ep2—末位置的重力势能；
1.关系式：WG=Ep1－Ep2
重要结论：
重力做正功时，重力势能减少Ep1>Ep2，重力势能减少的数量等于重力所做的功.
②重力做负功时，重力势能增加，Ep1例1、在二层楼上放了一个重为5N的物体，在下面两种情况下，求其重力势能：
（1）相对于地面
（2）相对于桌面
２、一般选最低点或地面作为参考平面（零势能面）　　
重力势能的相对性
１、选择不同的参考平面，重力势能不同。
h能不能等于零或小于零呢？如果可以，表示什么意义呢？
思考：
3.h的正负表示物体在参考平面的上面或下面，即Ep>0或Ep<0。
重力做功与重力势能的对比
h表示物体重心相对参考面的高度



弹性势能
1.定义： 物体发生弹性形变而具有的能量。
1、弹簧形变量
2、劲度系数
1、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？
2、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系？
探究弹性势能的表达式
W外→E弹
转化
2.弹簧的弹性势能的表达式：
说明：
(1)一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能
为零。
(2)x为弹簧的形变量（伸长量或压缩量）。
EP=
3.弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
（1）弹簧弹力做正功，弹性势能减少。
（2）弹簧弹力做负功，弹性势能增加。
势能的系统性
势能具有系统性：重力势能是物体与地球组成的系统共有的；弹性势能是弹力装置与受弹力的物体组成的系统共有的
遵守社会公德:

防止高空坠物
谢谢!