重力势能弹性势能

One Column Text Page,7.4,重力势能,落锤打桩机,感知重力势能,打桩机以蒸汽或压缩空气为动力将钢质锤头提升，而后任其沿导杆下落而打桩。,重力大,一定,高度,1981,年,4,月,12,日，数百万吨雪从阿拉斯加的三佛火山顶部,极快速度,滑下，,“,白色死神,”,将沿途,13km,地区全部摧毁。,感知重力势能,重力大,高处,有共性,重力大、高度高,重力势能越大,初中已学：物体由于被举高而具有重力势能。,高中已学：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能。,重力势能,被举高，相对位置,重力做功,物体受到重力,重力做功,请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功,结论,通过分析我们知道重力做功的特点,1,、重力做功的特点,是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，,不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同,2,计算,W,G,mgh,，,W,G,mgh,重力做功,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（高度差），而跟物体运动的路径无关。,启示,特殊物理量,mg,与,h,的乘积,“,mgh,”,可能是一个具有特殊意义的物理量,“,mgh,”,可能是一个具有特殊意义的物理量,“,mgh,”,与重力做功有着密切的关系,“,mgh,”,随着高度的变化而变化，与势能的基本特征一致,把,mgh,叫做物体的重力势能，,E,P,=,mgh,物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度,的乘积,单位：,1J=1N,m,重力势能,例题,：小球质量,1kg,，从桌面（离地高,h,2,=1m,）以上,h,1,=2m,的,A,点下落到地面的,B,点，（,g=10m/s,2,）填表：,h,1,h,2,A,B,参考,平面,小球在,A,点重力势能,小球在,B,点重力势能,下落过程小球重力做功,下落过程小球重力势能变化,桌面,地面,20J,30J,-10J,0J,30J,30J,30J,30J,选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。,相对性,重力做功和势能的变化与参考平面的选择无关。,绝对性,重力势能有正负，表示大小。,重力势能是物体与地球组成的系统所共有的,标量,系统性,练习,1,塔吊把一质量为,200kg,的物体，从距地面高为,h,1,=10m,的高度匀速运到高为,h,2,=3m,的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？,(g=10m/s,-2,),分析：重力做功为：,W,G,=mg(h,1,-h,2,)=mgh,1,-mgh,2,=14000J,重力势能的变化为,E,P,=E,p2,-,E,p1,=mgh,2,-mgh,1,=-14000J,重力势能减少了,14000J,请同学们完成,重力做正功重力势能减少,重力做多少正功，重力势能减少多少,重力势能与重力做功的关系,练习,2,塔吊把一质量为,200kg,的物体，从距地面高为,h,1,=3m,的高度匀速运到高为,h,2,=10m,的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？,(g=10m/s,-2,),分析：重力做功为：,W,G,=-mg(h,2,-h,1,)=mgh,1,-mgh,2,=-14000J,重力势能的变化为,E,P,=E,p2,-,E,p1,=mgh,2,-mgh,1,=14000J,重力势能增加了,14000J,请同学们完成,重力做负功重力势能增加,重力做多少负功，重力势能就增加多少,W,G,=,E,P,E,P,初,E,P,末,初态的重力势能,末态的重力势能,重力做的功,重力势能与重力做功的关系,总结,我们已经体会到：,1,、重力做正功重力势能减少，而且重力做了多少功，重力势能就减少了多少。,2,、重力做负功重力势能增加，而且克服重力做了多少功，重力势能就增加多少。,即重力势能的变化唯一由重力做功引起,3,.,重力势能是相对的，重力势能的变化时绝对的,.,小 结,一、重力做功的特点：,与路径无关，只与起点和终点的高度差有关,二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关,的能量。,表达式,三、重力做功与重力势能变化的关系,重力做正功，重力势能减少,重力做负功，重力势能增加,四、重力势能是相对的，正负表示大小。,一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。,五、重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的。,W,G,E,P,练习,用定滑轮从井中向上提水，已知一桶水的重量为,200N,，以地面为参考平面，,1,）当水桶在井下,5m,深处时，水的重力势能为多少？,2,）将水桶提到离地面,0.8m,高处时，水的重力势能为多少？,3,）在这个过程中，水的重力对水做的功为多少？,-1000J 160J -1600J,关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：,A、,当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；,B、,物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；,C、,地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；,D、,重力做功的多少与参考平面的选取无关。,练习,ABD,物体在运动过程中，克服重力做功为50,J，,则：,A、,重力做功为50,J；,B、,物体的重力势能一定增加了50,J；,C、,物体的重力势能为50,J；,D、,重力做了50,J,的负功。,BD,起重机,g/4,的加速度将质量为,m,的物体均匀减速的沿竖直方向提升高度,h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？合力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？,0.75mgh,mgh,-0.25mgh,mgh,W,G,E,P1,E,P2,=,E,P,谢谢！敬请指导！,弹性势能,弹性势能,一、弹性势能,发生弹性形变的物体各部分之间由于,弹力的相互作用,而具有的势能,1,、,弹簧的长度,2,、,劲度系数,1,、弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？（类比、猜想）,2,、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系？（类比、进一步建构功能关系思想）,二、探究弹性势能的表达式,W,外,E,弹,弹性势能,发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能。,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.弹簧的弹性势能还跟,弹簧的劲度系数有关,，,被拉伸或压缩的长度相同时，劲度系数大的弹簧的弹性势能大。,