福建省福鼎市第二中学高三物理 11月份课时复习课件合辑 第2节 势能的改变.ppt

第2节势能的改变 1 理解重力势能的概念 能用重力势能的表达式计算 2 知道重力势能的变化与重力做功的关系 3 了解弹性势能的改变 陨石坑 高处的物体具有了能量 落下时会以做功的方式释放出来 水力发电站 雪崩 具有极大的能量 能摧毁沿途的一切 一 重力势能 1 定义 物体处于一定的高度而具有的能叫做重力势能 2 重力势能的大小 木球 钢球 1 让等大的木球和钢球从等高的地方落下 2 让钢球从不同的高度落下 小实验 结论 重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关 3 公式表示 ep mgh 4 重力势能是标量 单位 j 5 重力势能具有相对性 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 重力势能的变化量与零势能参考平面的选择无关 对选定的参考平面而言 在参考平面上方的物体 高度是正值 重力势能也是正值 在参考平面下方的物体 高度是负值 重力势能也是负值 物体具有负的重力势能 表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少 参考平面的选取是任意的 通常选取地面作为参考平面 零势面 位置2 位置1 1 重力做正功 重力势能就减少 重力做多少功 重力势能就减小多少 2 重力做负功 重力势能就增加 物理克服重力做多少功 重力势能就增加多少 位置1 位置2 下降 上升 物体下降过程 物体上升过程 wg ep1 ep2 0 wg ep1 ep2 0 二 重力做功与重力势能的改变 h 3 重力做功的特点 重力做功是否相同 重力做功的特点 重力做功只与它的起点与终点位置有关 而跟它的运动路径无关 重力做功 wg mgh1 mgh2 三 弹性势能的改变 发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中能够做功 说明它具有能量 1 弹性势能 物体因为发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能2 弹性势能的改变弹簧弹力对外做功 弹性势能减小 克服弹力做功 弹性势能增大 弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 被拉伸或压缩的长度越长 恢复原状时对外做的功就越多 弹簧的弹性势能就越大 弹力做了多少功 弹性势能就改变多少 四 势能1 定义 由相互作用的物体间的作用力和物体间的相对位置决定的能量叫势能 2 重力势能是地球表面附近物体与参考点的相对位置决定的 3 弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的 说明 重力势能跟重力做功密切相关 而重力是地球与物体之间的相互作用力 也就是说 倘若没有地球 就谈不上重力 所以 严格说来 重力势能是地球与物体所组成的这个物体 系统 所共有的 而不是地球上的物体单独具有的 重力势能属于物体和地球组成的系统 平常所说的 物体 的重力势能 只是一种习惯简化的说法 例1 关于重力势能的几种理解 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 相对于不同的参考平面 物体具有不同数值的重力势能 但这并不影响研究有关重力势能的问题c 在同一高度不论将物体向何方向抛出 则落地时减少的重力势能必相等d 放在地面的物体 它的重力势能一定等于零 bc 例2 一质量为5kg的小球从5m高处下落 碰撞地面后弹起 每次弹起的高度比下落高度低1m 求 小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功 重力势能如何变化 变化多少 g 10m s2 解 重力做功与路径无关 所以重力做功为w mgh 5kg 10m s2 5m 250j小球下落过程中 重力做正功 重力势能减少 减少的重力势能等于重力做功 为250j 例3 下列关于弹性势能的说法中 正确的是 a 任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能b 任何具有弹性势能的物体 一定发生弹性形变c 物体只要发生形变 就一定具有弹性势能d 弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 将同一物体先后两次举高 每次举高的高度相同 那么下列说法正确的是 a 不论选定什么参考平面 两种情况中 物体重力势能的增加值相同b 不论选定什么参考平面 两种情况中 物体最后的重力势能相等c 不同的参考平面 两种情况中 重力做功不等d 选不同的参考平面 物体最后的重力势能没法比较 a 2 质量为m的物体 由静止开始下落 由于空气阻力的作用 下落的加速度为4g 5 在物体下落h的过程中 下列说法正确的是 a 物体重力做的功为mghb 物体的动能增加了mghc 物体重力势能减少了mghd 物体克服阻力所做的功为mgh 5 acd 3 质量为m的物体放在地面上 其上表面竖直固定一根轻弹簧 弹簧原长为l 劲度系数为k 下端与物体相连接 如图所示 现将弹簧上端p缓慢上提一段距离h 使物体离开地面 若以地面为参考平面 试求此时物体的重力势能 p 解 设p端上提h时 弹簧的伸长量为x对物体 由平衡条件知弹簧的拉力f kx mg重物上升的高度h h mg k物体克服重力做功w mg h mg k 即物体重力势能增加mg h mg k 故此时物体的重力势能为mg h mg k 一 重力做功的特点 与路径无关 只与起点和终