必修2_3. 势能课件22张PPT (1)
文档属性
| 名称 | 必修2_3. 势能课件22张PPT (1) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 802.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-10-19 18:39:13 | ||
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文档简介
第三节 势能
一、物体由于位于高处而具有的能量叫重力势能！
思考1：重力势能与什么因素有关呢？
物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。
思考2：如何定量表示重力势能呢？
重力势能的变化跟重力做功有密切联系。
（一）重力做功的特点？
讨论交流：根据图片信息讨论
走旋转楼梯、乘自动扶梯、坐观光电梯三种方式下楼，重力对你做功是否相等？
如图所示，沿竖直方向下落、沿斜面下滑、沿曲面下滑，重力做功分别是多少？重力做功跟物体运动路径是否有关？
A’
A’
WG=mgh
WG=mgLcosα=mgh
W1=mgL1cosθ=mg?h1
WG=mg?h1+mg?h2+mg?h3+ … …
=mg(?h1+?h2+?h3+ … …)
=mgh
（一）重力做功的特点：重力做功与路径无关，只跟初、末位置的高度差有关。
1.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功
C.从A到B重力做功mg(H+h)
D.从A到B重力做功mgH
课堂练习
2.如图所示,某物体分别沿三条不同的轨道,由离地h高的A点滑至B点,轨道Ⅱ光滑,轨道Ⅰ、Ⅲ均有摩擦,则重力做功多少的情况是( )
A.沿轨道Ⅰ滑下多
B.沿轨道Ⅱ滑下多
C.沿轨道Ⅲ滑下多
D.沿三条轨道滑下时重力做功相等
温馨提示：重力做功与路径无关！
h1
h2
△h
A
B
WG =mg △h=mgh1－mgh2
（即WG等于mgh这个物理量的变化）
对比分析：
（二）重力势能: 物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度的乘积。
表达式：EP=mgh
标量
理解注意：（1）h指物体重心到参考平面的高度
做功
能量的变化
单位：焦耳
如右图所示,质量为1kg的三个小球在不同位置的重力势能各为多大?（g取10m/s2）
（1）选择地面所在水平面为参考平面.
（2）选择平台所在水平面为参考平面.
1
h1=5m
2
3
h2=4m
平台
地面
思考讨论
EP1= EP2= EP3=
EP1= EP2= EP3=
理解注意：（2）重力势能是相对的，与参考平面的选择有关；
课堂练习
3.关于重力势能的理解，下列说法正确的是：（ ）
A、重力势能一定是个定值
B、物体的重力势能具有相对性
C、放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D、物体的重力势能有可能为负
在上题中,分别平台与地面所在水平面为零势能面,讨论小球由2号位运动到3号位置过程中,重力做了多少功？重力势能的变化量是多少？
1
h1=5m
2
3
h2=4m
平台
地面
理解注意：（3）重力做功与重力势能的变化都与参考平面的选择无关。
思考讨论
平台：EP2= EP3=
WG= ΔEP= EP3 － EP2 =
地面：EP2= EP3=
WG= ΔEP= EP3 － EP2 =
（三）重力做功与重力势能变化的关系
WG =mg △h= mgh1 - mgh2
说明：EP1表示物体初位置的重力势能； EP2表示物体末位置的重力势能；
讨论:
1) 物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。
2) 物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。
温馨提示：重力做功的过程就是重力势能改变的过程，重力做了多少功，重力势能就改变多少,即：WG = -?EP
WG = EP1 - EP2
4. 物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ ）
物体的重力势能一定为50J
B. 物体的重力势能一定增加50J
C. 物体的重力势能一定减少50J
D. 物体的重力势能可能不变
课堂练习
5.重力做功与重力势能的变化的关系不正确的是（ ）
A、重力做功不为零，重力势能一定变化
B、重力做正功，重力势能增加
C、重力做正功，重力势能减少
D、克服重力做功，重力势能增大
温馨提示：重力势能的变化只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关。
6.图5表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功和重力势能的变化是多少？由位置1运动到位置3呢？
课堂练习
思考讨论：试讨论在以下各种情况中，电梯中的重力势能怎样变化？
匀速下降、减速下降、加速下降；
下降过程,重力做正功,重力势能总减小；
上升过程,重力做负功,重力势能总增加.
1.物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
二、弹性势能：
2.物体的形变越大，弹性势能越大。（弹簧的弹性势能的大小由劲度系数和形变量共同决定）
v
思考讨论：如图，弹簧左端固定，右端连一物体，O为弹簧的原长处。
当物体由O点向左运动的过程中，弹簧被压缩，弹力对物体做___功，弹性势能______。
当物体由O点向右运动的过程中，弹簧被拉长，弹力对物体做___功，弹性势能______。
O
A
A'
当物体由A点向右运动到O点的过程中，弹簧的压缩量减少，弹力对物体做___功，弹性势能______；当物体由A’点向左运动到O点的过程中，弹簧的伸长量减少，弹力对物体做___功，弹性势能______。
弹簧弹力对物体做正功，
弹性势能减小。
弹簧弹力对物体做负功，
弹性势能增加。
3.弹簧弹力做功与弹性势能变化关系：
注意:重力做功与重力势能的变化相对应，
弹簧弹力做功与弹性势能的变化相对应。
F
O
x
弹力所做的功，等于kx2/2这个物理量的变化，物理学上就用kx2/2表示弹性势能
4.弹性势能的表达式
F
x
O
x2
x1
kx1
kx2
kx
三、势能是系统所共有的
重力势能是物体和地球组成的系统共同具有；
弹性势能是物体和弹性装置共同具有。
注意理解势能的概念：由于物体间相互作用且由物体间相对位置所决定的能量叫势能，又叫位能。
本节课我们学习了：
2、重力势能是标量，单位是焦耳。
3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无
关，只跟物体运动的始末位置有关；
重力所做的功等于物体始、末位置的重力
势能之差。
4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有
的；一个物体的重力势能的大小与参考平面的选
取有关。
课堂小结：
本节课我们学习了：
1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们
的相对位置而决定的能量，势能是系统所共有的。
2、势能是标量，单位是焦耳。
3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无
关，只跟物体运动的始末位置有关；
重力所做的功等于物体始、末位置的重力
势能之差。
4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有
的；一个物体的重力势能的大小与参考平面的选
取有关。
课堂小结：
一、物体由于位于高处而具有的能量叫重力势能！
思考1：重力势能与什么因素有关呢？
物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。
思考2：如何定量表示重力势能呢？
重力势能的变化跟重力做功有密切联系。
（一）重力做功的特点？
讨论交流：根据图片信息讨论
走旋转楼梯、乘自动扶梯、坐观光电梯三种方式下楼，重力对你做功是否相等？
如图所示，沿竖直方向下落、沿斜面下滑、沿曲面下滑，重力做功分别是多少？重力做功跟物体运动路径是否有关？
A’
A’
WG=mgh
WG=mgLcosα=mgh
W1=mgL1cosθ=mg?h1
WG=mg?h1+mg?h2+mg?h3+ … …
=mg(?h1+?h2+?h3+ … …)
=mgh
（一）重力做功的特点：重力做功与路径无关，只跟初、末位置的高度差有关。
1.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功
C.从A到B重力做功mg(H+h)
D.从A到B重力做功mgH
课堂练习
2.如图所示,某物体分别沿三条不同的轨道,由离地h高的A点滑至B点,轨道Ⅱ光滑,轨道Ⅰ、Ⅲ均有摩擦,则重力做功多少的情况是( )
A.沿轨道Ⅰ滑下多
B.沿轨道Ⅱ滑下多
C.沿轨道Ⅲ滑下多
D.沿三条轨道滑下时重力做功相等
温馨提示：重力做功与路径无关！
h1
h2
△h
A
B
WG =mg △h=mgh1－mgh2
（即WG等于mgh这个物理量的变化）
对比分析：
（二）重力势能: 物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度的乘积。
表达式：EP=mgh
标量
理解注意：（1）h指物体重心到参考平面的高度
做功
能量的变化
单位：焦耳
如右图所示,质量为1kg的三个小球在不同位置的重力势能各为多大?（g取10m/s2）
（1）选择地面所在水平面为参考平面.
（2）选择平台所在水平面为参考平面.
1
h1=5m
2
3
h2=4m
平台
地面
思考讨论
EP1= EP2= EP3=
EP1= EP2= EP3=
理解注意：（2）重力势能是相对的，与参考平面的选择有关；
课堂练习
3.关于重力势能的理解，下列说法正确的是：（ ）
A、重力势能一定是个定值
B、物体的重力势能具有相对性
C、放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D、物体的重力势能有可能为负
在上题中,分别平台与地面所在水平面为零势能面,讨论小球由2号位运动到3号位置过程中,重力做了多少功？重力势能的变化量是多少？
1
h1=5m
2
3
h2=4m
平台
地面
理解注意：（3）重力做功与重力势能的变化都与参考平面的选择无关。
思考讨论
平台：EP2= EP3=
WG= ΔEP= EP3 － EP2 =
地面：EP2= EP3=
WG= ΔEP= EP3 － EP2 =
（三）重力做功与重力势能变化的关系
WG =mg △h= mgh1 - mgh2
说明：EP1表示物体初位置的重力势能； EP2表示物体末位置的重力势能；
讨论:
1) 物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。
2) 物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。
温馨提示：重力做功的过程就是重力势能改变的过程，重力做了多少功，重力势能就改变多少,即：WG = -?EP
WG = EP1 - EP2
4. 物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ ）
物体的重力势能一定为50J
B. 物体的重力势能一定增加50J
C. 物体的重力势能一定减少50J
D. 物体的重力势能可能不变
课堂练习
5.重力做功与重力势能的变化的关系不正确的是（ ）
A、重力做功不为零，重力势能一定变化
B、重力做正功，重力势能增加
C、重力做正功，重力势能减少
D、克服重力做功，重力势能增大
温馨提示：重力势能的变化只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关。
6.图5表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功和重力势能的变化是多少？由位置1运动到位置3呢？
课堂练习
思考讨论：试讨论在以下各种情况中，电梯中的重力势能怎样变化？
匀速下降、减速下降、加速下降；
下降过程,重力做正功,重力势能总减小；
上升过程,重力做负功,重力势能总增加.
1.物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
二、弹性势能：
2.物体的形变越大，弹性势能越大。（弹簧的弹性势能的大小由劲度系数和形变量共同决定）
v
思考讨论：如图，弹簧左端固定，右端连一物体，O为弹簧的原长处。
当物体由O点向左运动的过程中，弹簧被压缩，弹力对物体做___功，弹性势能______。
当物体由O点向右运动的过程中，弹簧被拉长，弹力对物体做___功，弹性势能______。
O
A
A'
当物体由A点向右运动到O点的过程中，弹簧的压缩量减少，弹力对物体做___功，弹性势能______；当物体由A’点向左运动到O点的过程中，弹簧的伸长量减少，弹力对物体做___功，弹性势能______。
弹簧弹力对物体做正功，
弹性势能减小。
弹簧弹力对物体做负功，
弹性势能增加。
3.弹簧弹力做功与弹性势能变化关系：
注意:重力做功与重力势能的变化相对应，
弹簧弹力做功与弹性势能的变化相对应。
F
O
x
弹力所做的功，等于kx2/2这个物理量的变化，物理学上就用kx2/2表示弹性势能
4.弹性势能的表达式
F
x
O
x2
x1
kx1
kx2
kx
三、势能是系统所共有的
重力势能是物体和地球组成的系统共同具有；
弹性势能是物体和弹性装置共同具有。
注意理解势能的概念：由于物体间相互作用且由物体间相对位置所决定的能量叫势能，又叫位能。
本节课我们学习了：
2、重力势能是标量，单位是焦耳。
3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无
关，只跟物体运动的始末位置有关；
重力所做的功等于物体始、末位置的重力
势能之差。
4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有
的；一个物体的重力势能的大小与参考平面的选
取有关。
课堂小结：
本节课我们学习了：
1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们
的相对位置而决定的能量，势能是系统所共有的。
2、势能是标量，单位是焦耳。
3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无
关，只跟物体运动的始末位置有关；
重力所做的功等于物体始、末位置的重力
势能之差。
4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有
的；一个物体的重力势能的大小与参考平面的选
取有关。
课堂小结：