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1、第四節(jié) 重力勢能 第五節(jié) 探究彈性勢能的表達(dá)式,第七章 機(jī)械能守恒定律,一、新課引入,,,,重力勢能,1,一、新課引入,二、重力做功,,,,重力勢能,物體由于被舉高而具有的能,4,,,6,,物體沿曲線運(yùn)動,,7,可見,重力做的功等于“mgh”這個量的變化.在物理學(xué)中， “mgh”是一個由特殊意義的物理量.就用這個物理量表示物體的重力勢能。,重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān),10,重力做功與路徑無關(guān),一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落, 碰撞地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低1m, 求:小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2),解:,小球下落高度
2、為5m,J,J,9,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh,,,,重力勢能,物體由于被舉高而具有的能量,11,重力勢能的表達(dá)式 Ep = mgh,m 物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）,Ep 物體的重力勢能，單位：焦（J）,g 重力加速度，單位：米秒2（ms2）,h 物體的高度，單位：米（m）,即：物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積,12,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh,1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系,,,,重力勢能,物體由于被舉高而具有的能量,13,WG = Ep1 - Ep2,正,,負(fù),減少,增加,重力做的功等于重
3、力勢能的減少,物體克服重力做的功等于重力勢能的增加,14,需要先選定參考平面, 在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。, 參考平面的選取是任意的 ., 在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；,勢能是標(biāo)量+、表示大小,17,例： 如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請按要求填寫下表(g=10m/s2),6J,10J,-4J,0,選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同,18,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh,1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系,,,,重力勢能,物體由于被舉高而具有
4、的能量,19,例： 如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請按要求填寫下表(g=10m/s2),6J,10J,-4J,0,10J,10J,減少10J,減少10J,選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同,對一個確定的過程，WG和EP與參考面的選擇無關(guān),20,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh,1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系,勢能的相對性（高度的相對性）,2、,,,,重力勢能,物體由于被舉高而具有的能量,21,4、重力勢能是物體和地球所組成的系統(tǒng)共有的,討論：物體在以下四種情況下，重力做功 與重力勢能的
5、關(guān)系？,,,1：物體從點(diǎn)A下落到B點(diǎn)的過程中，受到阻力作用.,2：物體從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)后，再平移到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn).,3：物體從A點(diǎn)沿斜面滑到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn)。,4：物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)。,,,,,1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是： A、當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少； B、物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加； C、地球上的物體的重力勢能都只有一個唯一確定的值； D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。,ABD,課堂練習(xí),2、物體在運(yùn)動過程中，克服重力做功為50J，則： A、重力做功為50J； B、物體的重力勢能一定增加了50J； C、物體的動能一定減少
6、50J； D、重力做了50J的負(fù)功。,BD,小 結(jié),一、重力做功的特點(diǎn)： 與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān) 二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān) 的能量。 表達(dá)式 三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 重力做正功，重力勢能減少 重力做負(fù)功，重力勢能增加 四、重力勢能是相對的 ，正負(fù)表示大小。 一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢能參考面。,問題與思考,1、如何定義“勢能”？,相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。,2、何為“彈性形變”？發(fā)生彈性形變的物體 有何特征?,3、發(fā)生彈性形變的物體有能量嗎?,彈性勢能,,重力做功引起重力勢能改變; 彈簧彈
7、力做功引起彈性勢能改變.,4、功是能量轉(zhuǎn)化的量度，彈簧彈力做功會 引起什么能量變化？,問題與思考,5、物體的重力勢能“mgh”與重力和高度 有關(guān)。 “彈性勢能”會與什么因素有關(guān)？,問題與思考,彈簧彈力的功與彈性勢能的改變有何關(guān)系?,重力做正功：重力勢能減少,重力做負(fù)功：重力勢能增加,6、重力做的功等于重力勢能增量的負(fù)值；,5-5 探究彈性勢能的表達(dá)式,一、彈性勢能的定義,發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢能,二、彈性勢能的表達(dá)式中可能涉及到 的物理量,彈簧的勁度系數(shù) 彈簧的伸長量或壓縮量,二、彈性勢能的表達(dá)式中可能涉及到 的物理量,如何研究彈簧的彈性勢能
8、與彈力做功關(guān)系,功是能量轉(zhuǎn)化的量度，拉力對彈簧做功會引起彈簧的彈性勢能的變化。,重力做的功等于重力勢能增量的負(fù)值,WG= -EP,三、彈簧的彈性勢能與彈力做功的關(guān)系,彈力做正功：彈性勢能減少,彈力做負(fù)功：彈性勢能增加,,1、拉伸過程的彈簧彈力是恒力還是變力？,F=kl,問題與思考,2、怎樣求解變力做功？,微元法,3、怎樣由拉力做功得出彈性勢能 表達(dá)式？,找出彈力做功的計算方法，再根據(jù)彈力做功與彈性勢能的關(guān)系導(dǎo)出彈性勢能的表達(dá)式。,圖線所圍“面積”能表示什么？,四、彈性勢能的表達(dá)式,W拉= F拉 l,W拉= EP,例1一豎直彈簧下端固定于水平 地面上，小球從彈簧的正上方高 為h的地方自由下落到彈簧上端， 如圖所示，經(jīng)幾次反彈以后小球 最終在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處。 分析彈簧的彈性勢能與小球 動能的變化情況,例2,將彈簧拉長或壓縮x，彈力大小變化相同，關(guān)于彈力做功和彈性勢能變化的正確說法為（）,A、拉長時彈力做正功，彈性勢能增加；壓 縮時彈力做負(fù)功，彈性勢能減??； B、拉長和壓縮時彈性勢能均增加； C、拉長或壓縮x時，彈性勢能改變相同； D、形變量相同時，彈性勢能與勁度系數(shù) 有關(guān),
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