高中物理 必修2_3. 势能课件18张PPT

第四章机械能和能源
3 势 能
势能
功的计算公式：W=Fxcosα
重力势能
弹性势能
* 1.怎样计算功的大小？
* 2.功和能有什么关系？
* 3.初中学过的势能包括哪两种？？
功是物体能量转化的量度。
第一部分：知识回顾

如果你正好走在这块石头的下面，你会有怎样的担心？
？
问题情境一：
第二部分：问题探究（对学群学）
2
被吊起的重物、被拦在高处的水和高处的石头一样都具有重力势能。
问题情境二：图片中物体有什么特点？
总结重力势能的概念？
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？
问题情境三：
重力势能的影响因素？
质量和高度
哑铃放在脚边，我们都不觉得什么?但是如果把它悬挂在你的头顶之上，就变得可怕起来。
视频

粉笔上升时，粉笔克服重力做功，重力势能增加；
粉笔下落时，重力对粉笔做正功，重力势能减小。
粉笔上升和下落的过程中，粉笔的重力势能是怎样变化？这一过程伴随着什么力在做功？
问题情境四：
同一个人从某高楼第17层下到第10层，走楼梯和乘电梯两种方式重力对人做功相等吗？
问题探究一：重力做功的特点？
一个质量为m的物体,可以从A沿三条不同路径到位置B,分别是直线AB、折线ACB和曲线APB,在三个路径移动时,重力对物体做功的大小相等吗？
建模：
WG=mgh=mgh1-mgh2
重力做功的特点：重力对物体做的功跟路径无关，只与物体质量和始末两位置的高度差有关。
同一个人从某高楼第17层下到第10层，走楼梯和乘电梯两种方式重力对人做功相等吗？
这两种方式重力对人做功相等。
1.如图，质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达2h/3处的D点时，速度为零，求：此过程中重力做的功是多少？重力势能改变了多少？
即时应用
mgh/3， -mgh/3
WG=mgh1-mgh2
从功能关系的角度看，功是能量转化的量度。
WG表示重力对物体做的功,那么mgh1-mgh2应当表示物体某种能量的变化,即mgh应当是这种能量的表达式。这是什么能量呢？
问题探究二：计算重力势能的公式？
Ep=mgh
假设本班教室的讲桌桌面离教室地板的高度是1 m，三楼地板比楼外的地面高6m，桌面上一质量为0.5kg的词典的重力势能是多少？（g=10m/s2）（ ）
A . 0 B . 5J C . 35J D . 无法确定
6m
1m
Ep=mgh
重力势能具有相对性，确定重力势能的大小时要选择一个参考平面（零势能面），物体在参考平面以上重力势能为正，在参考平面以下重力势量为负。
（1）重力势能具有相对性
问题探究三：重力势能有何特点？
D
假设本班教室的讲桌桌面离教室地板的高度是1 m，三楼地板比楼外的地面高6m，桌面上一质量为0.5kg的词典的重力势能是多少？（g=10m/s2）
6m
1m
参考平面
三楼
地板
楼外
地面
词典在桌面上时的Ep
词典在教室地板上的Ep
词典从桌面掉到地板上重力做的功WG
词典从桌面掉到地板上重力势能的改变量
重力势能的大小与所选参考平面有关，
重力做功以及重力势能的改变与所选参考
平面无关。
5J
35J
0
30J
5J
5J
-5J
-5J
（2）重力势能具有系统性
物体处于不同高度，重力势能就不同，若没有地球，也就谈不上重力势能。所有重力势能是地球与物体组成的系统共有的
即时应用
2.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是(　　)
A．重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C．地球上任何一个物体的重力势能都是一个确定值
D．重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关
C
一.重力势能
概念
特点
标量性
相对性
系统性
二.重力做功的特点：重力做功的大小与路径无关，
只由物体质量、初末位置高度差决定。
小 结
WG=mgh1-mgh2=-ΔEp
公式
: Ep＝mgh
视频
1、以下关于重力势能的说法中，正确的是（ ）
A、地面上的物体的重力势能一定为零 B、质量大的物体重力势能一定大
C、高处物体的重力势能一定大 D、重力做正功时,物体的重力势能一定变化
2、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，重力势能变小了
D、重力势能的减少量等于重力对物体做的功
3、选择不同的水平面作参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能的改变量（ ）A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值
C.前者具有相同数值,后者具有不同数值 D.前者具有不同数值,后者具有相同数值
第三部分：当堂训练
D
D
D