鲁科版 (2019)必修 第二册第1章 功和机械能第4节 势能及其改变教学ppt课件

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1.4 势能及其改变
处于一定高度的物体能够对外做功，因此，该物体具有能量
猜想与假设：
探究影响小球重力势能大小的因素
质量
高度
实验方法：
控制变量法
（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。
质量一定，高度越高，
重力势能越大
高度一定，质量越大，
重力势能越大
实验结论：
一、重力势能
1.定义：物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能
2.公式：
3.单位： 焦耳(J)
4.重力势能是标量
(h为物体重心到参考面的高度)
1、质量为m的物体在A点的重 力势能是多少？2、质量为m的物体在B点的重力势能是多少？3、物体从A点到B点重力势能的变化EPB－EPA是多少？
重力势能的相对性
EPB=-3mgh
EPA=2mgh
EPB=-2mgh
EPA=0
EPA=-mgh
EPB=0
重力势能的变化量△Ep＝ EPB－EPA ＝-2mgh
重力势能具有相对性，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势能是负数，为了比较势能的大小，应选同一个参考面 。
5.重力势能具有相对性
①.重力势能的大小与零势能参考平面的选择有关，没有特别说明以地面为零势能参考平面。
②.重力势能的变化量与零势能参考平面的选择无关
问题与思考？
重力势能的改变和重力做功之间有怎样的关系呢？
A
B
1、小球由B到A重力做什么功，重势能如何变化2、小球由A到B重力做什么功，重力势能如何变化
重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加　
求质量为m的小球从A点到B点重力所作的功
WG=mgh1-mgh2
WG＝EP1－EP2＝－△EP
二、重力做功与重力势能的改变的关系
1 .WG＝EP1－EP2＝－△EP
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了多少功，重力势能就改变了多少　
2.重力做功有何特点？
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，而跟物体运动的路径无关。
WG=mgh1-mgh2 =mgh
重力做功的特点
写出几种情况下，物体从A→C，重力做的功
重力做功与路径无关，只与物体起点和终点位置的高度差有关
三、弹性势能及其改变
发生弹性形变的物体，在恢复形变时能对外界做功，所以它也具有一种潜在的能量，称之为弹性势能。
注意：不要用力太大，小纸帽弹得太高，造成不必要的麻烦
上述实验说明：用力越大，弹簧弹性形变 ，弹簧的弹性势能 ，弹簧对外做功越多。
越大
越大
探究影响弹簧弹性势能大小的因素
将圆珠笔里的弹簧取出，再用硬卡纸做个小纸帽，套在弹簧上，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？
例：图表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出（1）由位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？ 重力势能改变了多少？ （2）由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功多少？ 重力势能的变化是多少？ （3）由位置1运动到位置3呢？
1
—mgh
增加了mgh
mgh
减小了mgh
0J，0J
1、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：A、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的动能一定减少50J；D、重力做了50J的负功。
BD
一、重力势能
二、重力做功与重力势能的关系
重力做功与物体运动的路径无关。
三、弹性势能的改变
WG＝EP1－EP2＝－△EP
W弹＝EP1－EP2＝－△EP
小结