人教版高一物理必修二第七章7.4 重力势能 弹性势能 20张ppt
文档属性
| 名称 | 人教版高一物理必修二第七章7.4 重力势能 弹性势能 20张ppt |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 599.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-05-01 21:38:33 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
重力势能与弹性势能
一、重力做功
1.物体竖直下落
A
B
h1
h2
h
从A到B重力做功：
2.物体沿斜线下落
A
h
h1
C
h2
l
一、重力做功
从A到C重力做功：
一、重力做功
3.物体沿曲线运动
h1
h2
W=mgh1-mgh2
一、重力做功
重力做功的特点:
重力对物体做的功跟路径无关，仅由物体的质量和始、末两个位置的高度差决定。
h1，h2分别代表始、末两个位置的高度
二、重力势能
1. 定义：
物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
2.决定重力势能大小的相关因素：
物体重力势能大小跟物体的质量和所在的高度有关。
3.大小: E=mgh; 单位：焦耳（j）
4.是标量：其“+”、“-”表示大小
5.重力势能的系统性
重力势能属于物体和地球组成的系统 。
重力是地球与物体之间的相互作用力。若没有地球，就谈不上重力。所以，重力势能是地球与物体所组成的这个“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。
二、重力势能
6.重力势能具有相对性
1、参考平面的选取是任意的 。
2、选定某一个水平面，并把这个水平面的高度定为零，物体在该平面上的重力势能为零(称零势面)。通常选地面作为参考平面
3、在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
二、重力势能
如图，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)
6J
10J
-4J
0
10J
10J
-10J
-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，重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关
对一个确定的过程，重力做功是重力势能变化量的相反数。
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量
桌面
地面
二、重力势能
重力做的功是重力势能变化量的相反数。
重力做功：WG=mgh1+mgh2
重力势能变化量：ΔEP＝EPB－EPA
=-（mgh1+mgh2）
所以 WG=EPA－EPB
重力做功等于重力势能的减少量
重力做功等于重力势能的减少量
二、重力势能
物体向下运动，重力做 功，重力势能 。
重力做多少正功，重力势能减少多少；
物体向上运动，重力做 功，重力势能 。
重力做多少负功，重力势能增加多少。
正
减少
负
增加
1、 如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球开始下落点的重力势能为
A.mgh
B.mgH
C.mg（H+h）
D.mg（H-h）
B
2.关于重力势能的说法正确的是：( ) A. 重力势能只由重力决定
B. 重力势能不能有负值
C. 重力势能的大小是相对的
D. 物体在两位置上重力势能之差是绝对的
CD
=－50×10×150×0.5J =－3.75×104J
他克服重力所做的功为3.75×104J
他的重力势能增加了3.75×104J
解析：重力对他做的功为
WG=－ mgLsin30°
二、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
2、弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关
3、弹簧的弹性势能与弹力做的功有什么关系？
类比：WG = mgh1 - mgh2 = －ΔEp
W弹= －ΔEp
二、弹性势能
4、如何求弹簧弹力（变力做功）
在F-L图像中，W=面积=
规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零
则：弹性势能表达式为Ep=
其中： L为弹簧的伸长量或压缩量
L，Ep具有相对性，均相对原长
二、弹性势能
5、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量
弹簧弹力做 功，弹性势能 。
弹簧弹力做多少正功，弹性势能减少多少；
弹簧弹力做 功，弹性势能 。
弹簧弹力做多少负功，弹性势能增加多少。
正
减少
负
增加
例1、将弹簧拉长或压缩x，弹力大小变化相同，关于弹力做功和弹性势能变化的正确说法为（ ）
A、拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压
缩时弹力做负功，弹性势能减小；
B、拉长和压缩时弹性势能均增加；
C、拉长或压缩x时，弹性势能改变相同；
D、形变量相同时，弹性势能与劲度系数
有关
BCD
例2、在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时（ ）
A．物体的重力势能最大
B．弹簧的弹性势能最大
C．弹簧的弹性势能最小
D、在未接触弹簧时，小球加速度不变，在压缩弹簧的过程中加速度逐渐减小
B
A
重力势能的变化量，只与重力做功有关，与是否受其他力、其他力是否做功均无关。重力做的功等于重力势能的减少量。重力做多少正功，重力势能减少多少，重力做多少负功，重力势能增加多少。
弹性势能的变化量，只与弹簧弹力做功有关，与是否受其他力、其他力是否做功均无关。弹簧弹力做的功等于弹性势能的减少量。弹簧弹力做多少正功，弹性势能减少多少，弹簧弹力做多少负功，弹性势能增加多少。
重力势能与弹性势能
一、重力做功
1.物体竖直下落
A
B
h1
h2
h
从A到B重力做功：
2.物体沿斜线下落
A
h
h1
C
h2
l
一、重力做功
从A到C重力做功：
一、重力做功
3.物体沿曲线运动
h1
h2
W=mgh1-mgh2
一、重力做功
重力做功的特点:
重力对物体做的功跟路径无关，仅由物体的质量和始、末两个位置的高度差决定。
h1，h2分别代表始、末两个位置的高度
二、重力势能
1. 定义：
物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
2.决定重力势能大小的相关因素：
物体重力势能大小跟物体的质量和所在的高度有关。
3.大小: E=mgh; 单位：焦耳（j）
4.是标量：其“+”、“-”表示大小
5.重力势能的系统性
重力势能属于物体和地球组成的系统 。
重力是地球与物体之间的相互作用力。若没有地球，就谈不上重力。所以，重力势能是地球与物体所组成的这个“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。
二、重力势能
6.重力势能具有相对性
1、参考平面的选取是任意的 。
2、选定某一个水平面，并把这个水平面的高度定为零，物体在该平面上的重力势能为零(称零势面)。通常选地面作为参考平面
3、在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
二、重力势能
如图，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)
6J
10J
-4J
0
10J
10J
-10J
-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，重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关
对一个确定的过程，重力做功是重力势能变化量的相反数。
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量
桌面
地面
二、重力势能
重力做的功是重力势能变化量的相反数。
重力做功：WG=mgh1+mgh2
重力势能变化量：ΔEP＝EPB－EPA
=-（mgh1+mgh2）
所以 WG=EPA－EPB
重力做功等于重力势能的减少量
重力做功等于重力势能的减少量
二、重力势能
物体向下运动，重力做 功，重力势能 。
重力做多少正功，重力势能减少多少；
物体向上运动，重力做 功，重力势能 。
重力做多少负功，重力势能增加多少。
正
减少
负
增加
1、 如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球开始下落点的重力势能为
A.mgh
B.mgH
C.mg（H+h）
D.mg（H-h）
B
2.关于重力势能的说法正确的是：( ) A. 重力势能只由重力决定
B. 重力势能不能有负值
C. 重力势能的大小是相对的
D. 物体在两位置上重力势能之差是绝对的
CD
=－50×10×150×0.5J =－3.75×104J
他克服重力所做的功为3.75×104J
他的重力势能增加了3.75×104J
解析：重力对他做的功为
WG=－ mgLsin30°
二、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
2、弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关
3、弹簧的弹性势能与弹力做的功有什么关系？
类比：WG = mgh1 - mgh2 = －ΔEp
W弹= －ΔEp
二、弹性势能
4、如何求弹簧弹力（变力做功）
在F-L图像中，W=面积=
规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零
则：弹性势能表达式为Ep=
其中： L为弹簧的伸长量或压缩量
L，Ep具有相对性，均相对原长
二、弹性势能
5、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量
弹簧弹力做 功，弹性势能 。
弹簧弹力做多少正功，弹性势能减少多少；
弹簧弹力做 功，弹性势能 。
弹簧弹力做多少负功，弹性势能增加多少。
正
减少
负
增加
例1、将弹簧拉长或压缩x，弹力大小变化相同，关于弹力做功和弹性势能变化的正确说法为（ ）
A、拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压
缩时弹力做负功，弹性势能减小；
B、拉长和压缩时弹性势能均增加；
C、拉长或压缩x时，弹性势能改变相同；
D、形变量相同时，弹性势能与劲度系数
有关
BCD
例2、在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时（ ）
A．物体的重力势能最大
B．弹簧的弹性势能最大
C．弹簧的弹性势能最小
D、在未接触弹簧时，小球加速度不变，在压缩弹簧的过程中加速度逐渐减小
B
A
重力势能的变化量，只与重力做功有关，与是否受其他力、其他力是否做功均无关。重力做的功等于重力势能的减少量。重力做多少正功，重力势能减少多少，重力做多少负功，重力势能增加多少。
弹性势能的变化量，只与弹簧弹力做功有关，与是否受其他力、其他力是否做功均无关。弹簧弹力做的功等于弹性势能的减少量。弹簧弹力做多少正功，弹性势能减少多少，弹簧弹力做多少负功，弹性势能增加多少。