第八章机械能守恒定律 第2节重力势能（课件PPT）

第节 2重力势能高中物理 必修第二册第八章1.通过对不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。2.理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。3.知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。4.了解弹性势能的决定因素。学习目标引入初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？ 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功一、重力做的功第一种情况重力做的功： 第二种情况重力做的功： 第三种情况重力做的功：  物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。  结论：1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）二、重力势能EP＝mgh质量相同时，高度越高，重力势能越大高度相同时，质量越大，重力势能越大3、重力做功和重力势能变化的关系：WG＝mgh1－mgh2初态的重力势能末态的重力势能重力做的功WG＝Ep1－Ep2  EpB=-3mghEpA=2mghEpB=-2mghEpA=0EpA=-mghEpB=01.为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0 ，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。三、重力势能的相对性2.参考面的选取不影响重力势能的变化： EpB－EpA ＝-2mgh1、参考面（0势能面）的选取是任意的。2、选不同的参考面,物体的重力势能各不相同(相对）,但对重力势能的变化没有影响（绝对）。3、通常选地面为参考面。说明： 1.定义：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四、弹性势能 思考：弹性势能与哪些因素有关？ 2.弹性势能的表达式如何求弹性势能的表达式？弹性势能与弹力做功的关系弹性势能与什么因素有关分析弹力做功求出弹性势能的表达式类比 猜想猜想1：猜想3：猜想2：类比：WG = mgh1 - mgh2 = －ΔEpW弹= －ΔEp弹簧的弹性势能与弹力做的功的关系k一定，Δl越大，弹性势能越大Δl一定，k越大，弹性势能越大拉力做功等于克服弹簧弹力做的功，也等于弹簧弹性势能的变化量 W拉 = －W弹＝ΔEp拉力做的功与弹力做的功的关系怎样计算弹簧弹力做的功？F 细分过程：把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程，在各个小段上，弹力可近似认为是不变的——微分思想怎样计算弹簧弹力做的功？——积分思想怎样计算弹簧弹力做的功？化变为恒：在各个小段上，弹力可近似认为是不变的W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…匀速直线运动 重力的功  类比推理法匀变速运动位移弹力的功类比推理法  类比推理法弹性势能的表达式  本课小结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。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 当堂检测1.下列关于重力势能的几种说法，正确的是 （　　）A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C.选取地面为参考平面，从不同高度将某一物体抛出，落到同一桌面上时物体的重力势能相等D.重力势能及重力势能的变化均与零势能参考平面有关解析：A错：重力势能为零的物体可能还有动能，物体还可以继续下落，所以还能对别的物体做功。B错：重力势能的大小与零势能面的选取有关，如果不选地面为零势能面，则地面上物体的重力势能就不为零。C对：物体落到同一桌面上的高度相对参考平面高度是相同的，根据Ep=mgh知，重力势能相等。D错：重力势能与零势能面的选择有关，但重力势能的变化与零势能面的选择无关。C2.［多选］关于重力势能，下列说法中正确的是（　　）A.重力势能的大小与所选的参考平面有关B.在同一个参考平面，重力势能-5 J小于-10 JC.重力做正功，重力势能增加D.物体的重力势能是物体和地球所共有的 AD   ABC4.一根弹簧的F-x图像如图所示，当弹簧的伸长量由3.0 cm变为6.0 cm的过程中（　　）A.弹力所做的功是0.45 J，弹性势能减少了0.45 JB.弹力所做的功是0.6 J，弹性势能减少了0.6 JC.弹力所做的功是-0.45 J，弹性势能增加了0.45 JD.弹力所做的功是-45 J，弹性势能增加了45 JC 谢 谢！