1.4势能及其改变 课件—2020-2021学年鲁科版（2019）高一物理必修第二册（19张PPT）

势能及其改变
PHYSICS
HHK
目 录
DIRECTORY
01
02
重力势能
势能改变
01
重力势能
Potential Energy
重力势能
01
重力势能
定义：物体处于一定高度具有的能量
为什么一个鸡蛋有这么大威力？
影响因素：
质量
高度
重力势能
01
质量
高度
重力势能
探究重力势能的影响因素：
（1）让两个质量不同的小球从同一高度静止下落，观察两小球落入细沙后的下陷情况。
（2）让同一小球从不同高度静止下落，观察小球的下陷情况。
控制变量
表达式：
????????=????????????
?
特点：
标量
但有正负，大小带符号
相对性
与零势能面选取有关
重力势能
01
重力势能
h
h
h
A
C
B
①比较重力势能应选同一参考平面
②零势能面的选取是任意的
③正/负表示在零势能面的上方/下方
如图所示，质量为m的小球从A点自由下落，不计空气阻力，在这个过程中，分别以：
（1）桌面为零势能面；
（2）地面为零势能面。
求小球在A处和落地处的重力势能的大小。
课堂练习
mgh1；-mgh2
重力势能
h1
h2
A
B
mg（h1+h2）；0
在这个过程中，重力做了多少功？
02
势能改变
重力做功与重力势能改变
重力势能的改变
质量为m的小球，分别按照上图中的三种路径由A点运动到B点，重力做的功分别是多少？重力势能变化多少？
重力做功
????????=???????????????????????????
?
重力势能改变
?????????=?????????????????????????????????
?
02
????????=??????????
?
重力做功与路径无关，只与高度差有关。
重力做功与重力势能改变
重力做功正功/负功，重力势能变小/变大
重力势能的改变
02
桌面高h2，一质量为m的小球，从离地面h1的A处自由落下到地面，不计空气阻力，在这个过程中，分别以：
A平面、桌面、地面为参考平面。求：
（1）重力做的功；
（2）初、末状态的重力势能及其变化。
课堂练习
重力做功与重力势能改变
h1
h2
重力做功与重力势能改变
重力势能与零势能面选取有关，是相对的
重力势能的改变
02
????????、??????????与零势能面选取无关，是绝对的
?
h1
h2
初
末
关于重力势能的几种理解，正确的是 ( )
A.物体的位置一旦确定，它的重力势能大小也随之确定
B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
C.一个物体重力势能从-5J变化到-3J，重力势能变小了
D.重力势能减小时，重力对物体做正功
课堂练习
D
重力做功与重力势能改变
关于重力做功和重力势能，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小
B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C.重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负
D.重力势能的大小与参考平面的选取无关
课堂练习
CD
重力做功与重力势能改变
弹性势能
弹性势能
①发生弹性形变
03
定义：物体因为发生弹性形变而具有的能量。
注意：
②弹性势能可被储存
弹性势能的大小与哪些因素有关
弹性势能
弹性势能
03
影响因素
用力将小纸帽往下压，使弹簧产生一定的弹性形变，然后迅速放开手，看看小纸帽能弹多高。
（1）用大小不同的力，使弹簧产生大小不同的弹性形变，看小纸帽弹起的高度有什么不同？
（2）换用不同劲度系数的弹簧，看小纸帽弹起的高度有什么不同？
形变量
劲度系数
弹性势能
弹性势能
03
A
B
h2
h1
重力势能与相对高度有关
类比重力势能
弹性势能与物体各部分之间的相对位置有关
势能：由相对位置决定的能量。
弹性势能
弹性势能
03
类比重力势能
????????=??????????
?
重力做功与重力势能改变的关系：
重力做正功：重力势能减少
重力做负功：重力势能增加
弹力做正功：弹性势能减少
弹力做负功：弹性势能增加
重力做功与重力势能改变的关系：
????弹=??????????
?
对应力做正功/负功，势能减少/增大
下课！
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