3.势能 (3).ppt

4.34.3势能势能为什么柔软漂亮的雪具有如此大的破坏力呢？为什么柔软漂亮的雪具有如此大的破坏力呢？重力势能重力势能定义：物体由于位于高处而具有的能量叫定义：物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能做重力势能.雪崩雪崩探究：重力势能的大小与哪些因素有关呢？探究：重力势能的大小与哪些因素有关呢？猜想：猜想：进行实验：进行实验：高度相同，质量越大，重力势能越大；高度相同，质量越大，重力势能越大；实验结论：实验结论：重力势能与物体的重力势能与物体的质量质量和和高度高度都有关系：都有关系：质量相同，高度越高，重力势能越大。质量相同，高度越高，重力势能越大。请同学们计算一下三种情况下重力所做的功：请同学们计算一下三种情况下重力所做的功：1.质量质量5kg的物体自由下落的物体自由下落10米；米；3.质量为质量为5kg的物体从高的物体从高10米的不规则斜面下滑到底米的不规则斜面下滑到底端。端。2.质量质量5kg的物体从高的物体从高10米倾角米倾角30度的斜面滑到斜面度的斜面滑到斜面底端；底端；物体物体竖直竖直下落下落 从从 A A 到到 B BAhBh1h2WG=mgh=51010J=500J =mg(h1h2)=mgh1mgh2 物体沿斜线运动物体沿斜线运动 从从 A A 到到 C CAChLh1h2WG=mgLcos =mgh=51010J=500J =mg(h1h2)=mgh1mgh230物体物体沿曲线沿曲线运动运动从从 A A 到到 C CAh 11L L1 1W1=mgL1cos1=mg h 1W=W1+W2+W3+W=mg h1+mg h2+mg h3+=mg（h 1+h 2+h 3)=mg h=51010J=500J=mgh1mgh2h1h2h3AChh1h2W2=mgL2cos2=mg h2物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点位置有关，而与物体运动路径无关。和终点位置有关，而与物体运动路径无关。结论：结论：即：即：WG=mgh=mgh1mgh2mgh既与高度既与高度h有关，又与质量有关，又与质量m有关有关随高度随高度h以及质量以及质量m的增大而增大的增大而增大EP=mgh重力势能（重力势能（EP）：）：1.物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度的乘积。的乘积。2.单位：焦耳，简称焦，单位：焦耳，简称焦，J3.标量标量重力做功与重力势能的关系：重力做功与重力势能的关系：物体由物体由A下落到下落到B求重力做功求重力做功AhBh1h2从从AB:物体由物体由B上升到上升到A求重力做功求重力做功WG=mgh=mg(h1h2)=mgh1mgh2AhBh1h2从从BA:WG=-mgh=-mg(h1h2)=mgh2mgh1重力做功与重力势能的关系：重力做功与重力势能的关系：重力做功重力做功（正、负）（正、负）重力势能重力势能（增加、减（增加、减少）少）重力做功和重力重力做功和重力势能变化的关系势能变化的关系物体物体下落下落 物体上升物体上升 物体克服重力做物体克服重力做的功等于重力势的功等于重力势能的增加能的增加减少减少增加增加负负正正重力做的功等于重力做的功等于势能的减少势能的减少1.1.重力做正功，重力势能减少，重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加。重力做负功，重力势能增加。2.2.重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量重力做功与重力势能的关系：重力做功与重力势能的关系：即：即：WG=Ep1-Ep2物体物体下落：下落：WG0，Ep1Ep2,物体上升：物体上升：WG0，Ep1Ep2,重力势能的相对性：重力势能的相对性：讨论：将质量是讨论：将质量是m的小球放在的小球放在3楼顶，分别以地面、楼顶，分别以地面、二楼楼面、三楼楼面为参考面，则该物体的重力势二楼楼面、三楼楼面为参考面，则该物体的重力势能为多大？每层楼高能为多大？每层楼高h。确定重力势能的第一步：选择参考面确定重力势能的第一步：选择参考面EP=2mghEP=3mgh以二楼楼面为参考面：以二楼楼面为参考面：以地面为参考面：以地面为参考面：以三楼楼面为参考面：以三楼楼面为参考面：EP=mgh确定重力势能的方法：确定重力势能的方法：1.选择参考平面选择参考平面高度为高度为0的面，也即的面，也即重力势能为重力势能为0的面。的面。2.在参考平面在参考平面上方上方的物体高度为正值，的物体高度为正值，重力势能也是重力势能也是正值；正值；3.在参考平面在参考平面下方下方的物体高度为负值，的物体高度为负值，重力势能也是重力势能也是负值。负值。注意：注意：参考平面的选取是参考平面的选取是任意任意的的。观观察察两张图中的两张图中的两张图中的两张图中的物体有什么物体有什么物体有什么物体有什么共同点？共同点？共同点？共同点？1.发生弹性形变的物体各部分之间由于发生弹性形变的物体各部分之间由于弹弹力的相互作用力的相互作用而具有的势能。而具有的势能。弹性势能弹性势能物体的弹性形变越大，弹性势能越大。物体的弹性形变越大，弹性势能越大。2.弹力做功与弹性势能的关系：弹力做功与弹性势能的关系：弹力做正功时，弹簧弹性势能减少；弹力做正功时，弹簧弹性势能减少；弹力做负功时，弹簧弹性势能增加。弹力做负功时，弹簧弹性势能增加。势能的系统性：势能的系统性：重力势能和弹性势能都是势能的一种类型。重力势能和弹性势能都是势能的一种类型。注意：重力势能和弹性势能是系统所共有的。注意：重力势能和弹性势能是系统所共有的。1、关关于于重重力力做做功功和和物物体体的的重重力力势势能能，下下列列说说法法正确的是：正确的是：|A、当当重重力力对对物物体体做做正正功功时时，物物体体的的重重力力势势能能一定减少；一定减少；|B、物物体体克克服服重重力力做做功功时时，物物体体的的重重力力势势能能一一定增加；定增加；|C、地地球球上上的的物物体体的的重重力力势势能能都都只只有有一一个个唯唯一一确定的值；确定的值；|D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABDABD2.物物体体在在运运动动过过程程中中，克克服服重重力力做做功功50J，则则()A重力做功为重力做功为50JB物体的重力势能一定增加物体的重力势能一定增加50JC物体的重力势能一定减少物体的重力势能一定减少50JD重力做功为重力做功为-50JBD一、重力做功的特点：一、重力做功的特点：与路径无关与路径无关，只与起点和终点的，只与起点和终点的高度差高度差有关有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。有关的能量。表达式表达式三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系四、重力势能是四、重力势能是相对相对的的，正负表示大小正负表示大小。五、弹性势能五、弹性势能