势能及其改变PPT课件免费下载2023
展开一、【新课导入】
白雪却嫌春色晚故穿庭树作飞花
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原来静止的积雪是怎样获得速度的?怎样定量地描述碎石的重力势能?
二、【课程的主要内容】
物理学中,把物体因为处于一定的高度而具有的能量称为重力势能。
在物理学中,物体的重力势能EP表示为EP=mgh重力势能是标量。它的单位与功的单位相同,在国际单位制中都是焦耳,符号为J。
对同一物体,重力势能的大小由物体所处的高度决定。物体所处的高度总是相对一定的水平面而言,相对于不同的水平面,物体所处的高度是不同的。
如图,A点和B点到参考平面的高度都是h。则将质量为m的质点放在A处和放在B处的重力势能各是多少?
二、重力做功与重力势能改变的关系
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将滑雪者视为质量为m的物体(质点),物体从A点滑向C点,位移为l,与竖直方向的夹角为0,A点的高度为h1,C点的高度为h2。根据功的定义,物体从A点到C点过程中,重力做功为W= mglcsθ =mg(h2-h1) =mgh2-mgh1
如果滑雪者以图中的曲线路径下滑,重力所做的功是怎样的?
重力做功与重力势能改变的关系为
WG= Ep1-Ep2=-ΔEp
Ep1= mgh1,表示物体在初位置时的重力势能;Ep2= mgh2,表示物体在末位笠时的重力势能。
此资源为视频缩略图。若要使用此资源,请下载视频《发生形变的蹦床具有弹性势能》。
物理学中,把物体因为发生弹性形变而具有的能量称为弹性势能。
分别从力与运动、功与能的角度分析下列过程。
三、【例题分析】
例1 在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0分别上抛、平抛、斜抛,那么以下说法正确的是( )A.从抛出到落地过程中,重力对它们所做的功都相等B.因物体的轨迹不同,重力做功不相等C.从抛出到落地过程中,重力对它们做功的平均功率都相等D.如果考虑空气阻力,则从抛出到落地过程中,重力做功不相等
解析:由于重力做功与路径无关,只与初、末位置高度差有关,三个小球初、末位置的高度差相同,所以重力做功都相等,A正确,B、D错误;三个小球在空中运动时间不一样,所以平均功率不相等,C错误。
例2 如图所示,桌面距地面0.8 m,一物体质量为2 kg,放在距桌面0.4 m高的支架(图上未画出)上。(g取10 m/s2)
(1)以地面为参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到桌面的过程中,重力势能变化了多少?(2)以桌面为参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到桌面的过程中,重力势能变化了多少?
解:(1)以地面为参考平面,物体的高度h1=(0.4+0.8)m=1.2 m因而物体具有的重力势能为Ep1=mgh1=2×10×1.2 J=24 J物体落至桌面时,重力势能
Ep2=mgh2=2×10×0.8 J=16 J物体重力势能的变化量为ΔEp=Ep2-Ep1=16 J-24 J=-8 J即重力势能减少了8 J。
解:(2)以桌面为参考平面,物体距参考平面的高度h1′=0.4 m,因而物体具有的重力势能为Ep1′=mgh1′=2×10×0.4 J=8 J物体落至桌面时,重力势能Ep2′=0。物体重力势能的变化量为ΔEp′=Ep2′-Ep1′=-8 J即重力势能减少了8 J。
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