高中物理-《势能》课件.ppt

* * * * * * * 提问:高度是什么? * * * * * * * 势 能 * （一）、新课引入 一、重力势能 1 * 2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。 雪崩 2 * 美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。 陨石坑 美国内华达州亚利桑那 3 * （1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里? （3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（4）在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？ 以上问题的根本原因都在于 水电站 “和平号”空间站残片 * 用自己的课本做如下试验 1、与高度有关 2、与质量有关 1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉 ? ? ? 2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉 ? ? ? 探究得到的结论： 5 * （二）、重力做功 定义：物体由于被举高而具有的能，叫重力势能 4 * 物体竖直下落 A h B m 物体沿斜线运动 A C h θ m L 6 * Δh1 Δh2 Δh3 物体沿曲线运动 A C h A △h 1 θ m L 7 * Δh h2 h1 A B 物体从A落到B的过程中,重力做功 重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关 8 * 重力做功与路径无关 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? (g=9.8m/s2) 解: 小球下落高度为5m J J 9 * 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中， “mgh”是一个有特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。 Δh h2 h1 A B 物体从A落到B的过程中,重力做功 重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关 10 * 重力势能的表达式 Ep = mgh m — 物体的质量，单位：千克（kg） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J） g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2） h —物体的高度，单位：米（m） 即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积． 12 * 重力做功与重力势能变化的关系 13 * WG = Ep1 - Ep2 重力做功WG (正、负） 重力势能EP （增加、减少） 重力做功和重力势能变化的关系 物体 上升 物体 下降 正 负 减少 增加 重力做的功等于重力势能的减少 物体克服重力做的功等于重力势能的增加 14 * 重力做功与路径无关 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? (g=9.8m/s2) 解: 小球下落高度为5m J J 15 * 怎样确定高度呢？ 需要先选定参考平面，高度为０ ? 在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。 ? 参考平面的选取是任意的 . 高度相对于参考平面而言，即高度具有相对性。 ? 在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值； 势能是标量．+、–表示大小． 17 * 例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2) 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 6J 10J -4J 0 10J 10J 减少10J 减少10J h1 h2 A B ?选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 ?对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关，即重力功或重力势能的变化具有确定性 * 讨论：物体在以下四种情况下，重力做功 与重力势能的关系？ C 1：物体从点A下落到B点的过程中，受到阻力作用. 2：物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点. 3：物体从A点沿斜面滑到与B点等高的C点。 4：物体从B点上升到A点