势能的变化与机械功ppt课件

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1、1 学习目标定位学习目标定位认识重力做功与物体运动的路径无关的特点，理解认识重力做功与物体运动的路径无关的特点，理解重力势能的概念重力势能的概念.理解重力做功与重力势能变化的关系理解重力做功与重力势能变化的关系.知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的地球所组成的系统所共有的.知识储备区知识储备区一、一、1举高举高 2重力重力 高度高度 mgh 3焦（耳）焦（耳）J二、二、1Ep1Ep2 Ep 2（1）减少）减少 减少多少减少多少 （2）增加）增加 增加多少增加多少 3高度高度 路径路径 学习探究区学习探究区一、研究重力做

2、功跟重力势能变化的关系一、研究重力做功跟重力势能变化的关系二、重力做功跟路径无关二、重力做功跟路径无关三、弹力做功与弹性势能三、弹力做功与弹性势能一、研究重力做功跟重力势能变化的关系一、研究重力做功跟重力势能变化的关系问题设计问题设计 如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体自高度为的物体自高度为h2的的A处下落至高度为处下落至高度为h2的的B处，求此过程中重力做的功处，求此过程中重力做的功答案答案WG mg(h1h2)mgh要点提炼要点提炼重力势能具有重力势能具有 性，即性，即Ep与选取的参考平面与选取的参考平面(零势能面零势能面)_ 因此，在计算重力势能时，必须首先选取参考平面因此，在计算

3、重力势能时，必须首先选取参考平面重力势能的变化是重力势能的变化是 的，它与参考平面的选取的，它与参考平面的选取_.相对相对有关有关绝对绝对正负的含义：正负的含义：在参考平面上方物体的重力势能是在参考平面上方物体的重力势能是 值，表示物体值，表示物体 在这一位置的重力势能比在参考平面上时在这一位置的重力势能比在参考平面上时 ；在参考平面下方，物体的重力势能是在参考平面下方，物体的重力势能是 值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时 .无关无关正正大大小小负负即即W_(2)两种情况：两种情况：要点提炼要点提炼Ep1Ep2物体由高到低物体由高到

4、低重力势能减小重力势能减小0Gp1p2WEE，揪揪井物体由低到高物体由低到高重力势能增加重力势能增加0Gp1p2WEE，揪揪井返回返回(1)关系：重力做功是重力势能变化的关系：重力做功是重力势能变化的_.量度量度Ep二、重力做功跟路径无关二、重力做功跟路径无关其中其中h1、h2分别是初、末位置的高度物体由高处运动到低处时，重力做分别是初、末位置的高度物体由高处运动到低处时，重力做 功物体由低处运动到高处时，重力做功物体由低处运动到高处时，重力做 功功物体运动时，重力对物体所做的功只与物体初、末位置的物体运动时，重力对物体所做的功只与物体初、末位置的_有关，与物体运动的有关，与物体运动的 无关无

5、关正正G12()Wmg hh=-负负高度差高度差路径路径返回返回三、弹力做功与弹性势能三、弹力做功与弹性势能Ep kx212(1)系统性：系统性：(2)(2)相对性：相对性：弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量，因此弹性势能具有系统性弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量，因此弹性势能具有系统性弹性势能的大小与选定的零势能位置有关，对于弹簧，一般规定弹簧处弹性势能的大小与选定的零势能位置有关，对于弹簧，一般规定弹簧处于原长时的势能为零势能于原长时的势能为零势能 注意对于同一个弹簧，伸长和压缩相同的长注意对于同一个弹簧，伸长和压缩相同的长度时

6、，弹簧的弹性势能是相同的度时，弹簧的弹性势能是相同的三、弹力做功与弹性势能三、弹力做功与弹性势能(2)弹力做负功，弹性势能弹力做负功，弹性势能 ，弹力做功的数值等于弹性，弹力做功的数值等于弹性 势能的势能的 (1)弹力做正功，弹性势能弹力做正功，弹性势能 ，弹力做功的数值等于弹性，弹力做功的数值等于弹性 势能的势能的 减少量减少量减少减少增加增加增加量增加量返回返回一、对重力做功的理解与计算一、对重力做功的理解与计算典例精析典例精析例例1 1物体沿不同的路径从物体沿不同的路径从A运动到运动到B，如图所示，则，如图所示，则()A沿路径沿路径ACB重力做的功大些重力做的功大些B沿路径沿路径ADB重

7、力做的功大些重力做的功大些C沿路径沿路径ACB和路径和路径ADB重力重力 做功一样多做功一样多D以上说法都不对以上说法都不对C与路径无关；与路径无关；只与始末位置的高度差有关只与始末位置的高度差有关返回返回例例2 关于重力势能，以下说法中正确的是关于重力势能，以下说法中正确的是()A某个物体处于某个位置，重力势某个物体处于某个位置，重力势 能的大小是唯一确定的能的大小是唯一确定的B只要重力做功，重力势能一定变只要重力做功，重力势能一定变 化化C物体做匀速直线运动时，重力势物体做匀速直线运动时，重力势 能一定不变能一定不变D重力势能为零的物体，不可能对重力势能为零的物体，不可能对 别的物体做功别

8、的物体做功典例精析典例精析二、对重力势能的理解二、对重力势能的理解B与零势能面的选取有关与零势能面的选取有关mh0 JPEmgh=0 Jp0 JE=GPWE=竖直方向竖直方向hh0 J返回返回m例例3 质量为质量为m的物体从离湖面的物体从离湖面H高处由静止释放，落在距湖面为高处由静止释放，落在距湖面为h的的湖底，如图所示，在此过程中湖底，如图所示，在此过程中()A重力对物体做功为重力对物体做功为mgHB重力对物体做功为重力对物体做功为mg(Hh)C物体的重力势能减少了物体的重力势能减少了mg(Hh)D物体的重力势能增加了物体的重力势能增加了mg(Hh)典例精析典例精析C三、重力做功与重力势能变

9、化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系mg位移为位移为H+hWGmg(Hh)B重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少返回返回典例精析典例精析四、弹力做功与弹性势能变化的关系四、弹力做功与弹性势能变化的关系返回返回例例4 如图所示，在光滑水平面上有一物体如图所示，在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧，弹簧的它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态作用下物体处于静止状态,当撤去当撤去F后，物体将后，物体将向右运动向右运动,在物体向右运动的过程中在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是下列说法正确的是()A弹簧对物体做正功，弹簧的弹

10、性势能弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能 逐渐减小逐渐减小B弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能 逐渐增加逐渐增加C弹簧先对物体做正功，后对物体做负弹簧先对物体做正功，后对物体做负 功，弹簧的弹性势能先减少再增加功，弹簧的弹性势能先减少再增加D弹簧先对物体做负功，后对物体做正弹簧先对物体做负功，后对物体做正 功，弹簧的弹性势能先增加再减少功，弹簧的弹性势能先增加再减少F弹压缩状态压缩状态mv原长原长拉伸状态拉伸状态F弹弹力做正功，弹力做正功，弹性势能减小弹性势能减小弹力做负功，弹力做负功，弹性势能增加弹性势能增加C课堂要点小结课堂要点小结势能势能的变的变化化重力做功的

11、特点：与路径无关，只取决于初、末位置的高度差重力做功的特点：与路径无关，只取决于初、末位置的高度差.重力势能重力势能重力做功与重力势能的重力做功与重力势能的关系关系弹力做功与弹性势能的关弹力做功与弹性势能的关系：系：表达式：表达式：Epmgh单位：焦耳（单位：焦耳（J）相对性：与参考平面的选取有关相对性：与参考平面的选取有关重力做正功，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，重力势能增加关系式：关系式：WGEp1Ep2返回返回弹力做正功，弹性势能减少弹力做正功，弹性势能减少弹力做负功，弹性势能增加弹力做负功，弹性势能增加自我检测区自我检测区12341 1(对重力

12、做功的理解对重力做功的理解)沿着高度相同、坡度不同、粗糙程沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是中正确的是()A沿坡度大的斜面上升克服重沿坡度大的斜面上升克服重 力做的功多力做的功多B沿坡度大、粗糙程度大的斜沿坡度大、粗糙程度大的斜 面上升克服重力做的功多面上升克服重力做的功多C沿坡度大、粗糙程度大的斜沿坡度大、粗糙程度大的斜 面上升克服重力做的功少面上升克服重力做的功少D两种情况重力做功同样多两种情况重力做功同样多Dmgmghh1Wmgh=2Wmgh=1WW克1=2WW克2=12342 2(

13、对重力势能的理解对重力势能的理解)下列关于物体的重力势能的说法中正确下列关于物体的重力势能的说法中正确的是的是()A物体重力势能的数值随选择的参物体重力势能的数值随选择的参 考平面的不同而不同考平面的不同而不同B物体的重力势能实际上是物体和物体的重力势能实际上是物体和 地球组成的系统所共有的地球组成的系统所共有的C重力对物体做正功，则物体的重重力对物体做正功，则物体的重 力势能增加力势能增加D物体位于所选的参考平面以下时，物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值物体的重力势能为负值ABDpEmgh=h不同不同若没有地球若没有地球没有引力没有引力不具备对外做功不具备对外做功的能力的能力

14、重力势能重力势能减小减小h0p0Emgh=12343(重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系)关于重力做功和物体的关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是重力势能，下列说法正确的是()A重力对物体做正功时，物体的重力对物体做正功时，物体的 重力势能一定减少重力势能一定减少B物体克服重力做功时，物体的物体克服重力做功时，物体的 重力势能一定增加重力势能一定增加C地球上物体的重力势能是不变地球上物体的重力势能是不变 的的D重力做功的多少与重力势能的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变化都与参考平面的选取无关ABD位置下降位置下降pEmgh=减小减小重力做

15、负功重力做负功位置上升位置上升pEmgh=增大增大pEmgh=与与h有关有关GWpE12344.(重力做功与弹性势能变化的关系重力做功与弹性势能变化的关系)如图所示，小球自如图所示，小球自a点由静点由静止自由下落，到止自由下落，到b点与竖直放置的轻弹簧接触，到点与竖直放置的轻弹簧接触，到c点时弹簧被压点时弹簧被压缩到最短，不计空气阻力，则小球在缩到最短，不计空气阻力，则小球在abc的运动过程中的运动过程中()A小球的加速度在小球的加速度在ab段不变，在段不变，在bc段逐渐变小段逐渐变小B小球的速度在小球的速度在bc段逐渐减小段逐渐减小C小球的重力势能在小球的重力势能在abc过程中不断减小过程中不断减小D弹簧的弹性势能在弹簧的弹性势能在bc段不断增大段不断增大CD原长原长压缩量最大，弹性势能最大压缩量最大，弹性势能最大只受重力，只受重力，ag加速度先减小后增大，速度先增大后减小加速度先减小后增大，速度先增大后减小重力势能一直减少重力势能一直减少弹力做负功，弹性势能一直增大弹力做负功，弹性势能一直增大1234