高中物理势能的改变省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,返回,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,第,2,章,考向一,了解教材新知,第,2,节,把握热点考向,应用创新演练,考向二,知识点一,知识点二,随堂基础巩固,课时跟踪训练,知识点三,1/35,2/35,3/35,1,重力势能是物体因处于一定高度而,含有能，公式,E,p,mgh,，是标量，,国际单位是,J,。,2,影响重力势能原因是物体质量,和所处高度。,3,重力势能改变仅由重力做功决定，重力对物体做多少功，,物体重力势能就降低多少，物体克服重力做多少功，,物体重力势能就增加多少。,4,物体因发生弹性形变而含有能是弹性势能，其大小由发,生弹性形变物体各部分相对位置决定，弹性形变越,大，含有弹性势能越大。,4/35,5/35,1,定义,物体处于一定,而含有能。,2,公式,E,p,。,3,单位,，符号,。,4,标矢性,重力势能是,量，但有正负之分。,焦耳,高度,mgh,重 力 势 能,J,标,6/35,5,相对性,(1),参考平面：把高度要求为零水平面。任何物体在该平面上重力势能,。参考平面选取是任意，通常情况下选取,为参考平面。,(2),相对性：物体重力势能是相正确，它是相对于,而言。,物体重力势能能够取正、零、负值，其正、负不表示方向，只表示物体位于参考平面,或,。,为零,地面,零势能参考平面,上方,下方,7/35,参考平面,E,p,A,E,p,B,E,p,C,地面,正值,正值,零,桌面,正值,零,负值,A,处平面,零,负值,负值,8/35,2,重力势能,“,四性,”,(1),系统性：重力势能是物体和地球所组成系统共同含有能量，不是地球上物体单独含有。,(2),相对性：重力势能,E,p,mgh,与参考平面选择相关，式中,h,是物体重心到参考平面高度。重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正负之分。当物体在参考平面上方时，,E,p,为正值；当物体在参考平面下方时，,E,p,为负值。注意物体重力势能正负是表示比零势能大，还是比零势能小。,9/35,(3),参考平面选择任意性：视处理问题方便而定，普通选择地面或物体运动时所到达最低点为零势能面。,(4),重力势能改变绝对性：物体从起点运动到终点过程中，重力势能改变量与参考平面选取无关，是绝正确。,10/35,1,以下说法中正确是,(,),A,地面上物体重力势能一定为零,B,质量大物体重力势能一定大,C,不一样物体中离地面最高物体重力势能最大,D,离地面有一定高度物体其重力势能可能为零,解析：,要清楚重力势能由重力大小及重心离零势能参考平面高度共同决定。零势能参考平面位置是依据需要人为设定，并不一定将地面设为零势能参考平面，故,D,正确。,答案：,D,11/35,重力做功与重力势能改变,1,重力做功特点,重力做功与路径无关，只与初、末位置,相关。,2,关系式,W,G,。,3,二者关系,重力对物体做了正功，则物体重力势能,；反之，假如重力对物体做了负功，则物体重力势能一定,。,高度差,E,p1,E,p2,E,p,减小,增加,12/35,1,重力做功特点,(1),物体运动时，重力对它做功，只跟物体起点和终点位置相关，而跟物体运动详细路径无关。,(2),重力做功,W,mgh,1,mgh,2,mg,(,h,1,h,2,),，其中,(,h,1,h,2,),为物体初末位置高度差，说明重力做功与路径无关，只由起点和终点位置高度差决定。,(3),重力做功多少与物体是否受其它力无关，与物体运动状态无关。,13/35,2,重力做功与重力势能比较,重力做功,重力势能,物理意义,重力对物体做功,因为物体与地球相互作用产生，且由它们之间相对位置决定能,表示式,W,G,mg,h,E,p,mgh,影响大小原因,重力G和初、末位置高度差h,重力mg和相对参考面高度h,特点,只与初、末位置高度差相关，与路径及参考平面选择无关,与参考平面选择相关，同一位置物体，选择不一样参考平面，其重力势能值不一样,过程量,状态量,联络,重力做功过程是重力势能改变过程，重力做正功，重力势能降低，重力做负功，重力势能增加，且重力做了多少功，重力势能就改变多少，即WGEp1Ep2Ep,14/35,2,关于重力做功和物体重力势能，以下说法中不正确,是,(,),A,当重力对物体做正功时，物体重力势能一定降低,B,物体克服重力做功时，物体重力势能一定增加,C,地球上任何一个物体重力势能都有一个确定值,D,重力做功多少与参考平面选取无关,.,15/35,解析：,物体重力势能大小与参考平面选取相关，故,C,错误；重力做正功时，物体由高处向低处运动，重力势能一定降低，反之，物体克服重力做功时，重力势能一定增加，故,A,、,B,正确；重力做多少功，物体重力势能就改变多少，重力势能改变与参考平面选取无关，故,D,正确。,答案：,C,16/35,弹 性 势 能,1,定义,物体因为发生,而含有能。,2,影响弹性势能原因,一个物体,越大，其弹性势能也就越大。,3,弹力做功与弹性势能改变关系,假如弹力对外做了多少功，就降低多少,；假如克,服弹力做了多少功，就会增加多少,。,4,势能,由物体间相对位置决定能，包含重力势能和,。,弹性形变,弹性形变,弹性势能,弹性势能,弹性势能,17/35,对弹性势能了解,(1),弹性势能是发生弹性形变物体上全部质点因相对位置改变而含有能量，所以弹性势能含有系统性。,(2),弹性势能含有相对性，其大小在选定了零势能后才能确定。对于弹簧，普通要求弹簧处于原长时势能为零势能。,(3),物体上升，克服重力做功，物体重力势能增加；一样，用力拉伸或压缩弹簧，克服弹簧弹力做功，弹性势能增加。,18/35,3,关于弹簧弹性势能，以下说法中正确是,(,),A,当弹簧变长时，它弹性势能一定增大,B,当弹簧变短时，它弹性势能一定变小,C,在拉伸长度相同时，劲度系数,k,越大弹簧，它,弹性势能越大,D,弹簧在拉伸时弹性势能一定大于压缩时弹性,势能,19/35,解析：,弹簧弹性势能大小，除了跟劲度系数,k,相关外，还跟它形变量,(,拉伸或压缩长度,),相关。假如弹簧原来处于压缩状态，当它变长时，它弹性势能应该先减小，在原优点它弹性势能最小，所以,A,、,B,、,D,均错误。,答案：,C,20/35,21/35,例,1,金茂大厦是上海标志性建,筑之一，它主体建筑地上,88,层，地下,3,层，高,420.5 m,，如图,2,2,2,所表示。距地,面,341 m,第,88,层为观光层，环视四面，,极目眺望，上海新貌尽收眼底。质量为,60,kg,游客处于,88,层时，在以下情况中，他,重力势能各是多少？,(,g,取,10 m/s,2,),(1),以地面为参考平面；,(2),以第,88,层为参考平面。,重力势能及相对性了解,图,2,2,2,22/35,思绪点拨,解此题关键是了解重力势能相对性，同时计算时要看清零势能参考平面。,解析,(1),以地面为参考平面，游客在,88,层相对高度为,341 m,，则,E,p1,mgh,6010341 J,2.010,5,J,。,(2),若以第,88,层处为参考平面，游客在,88,层，相对高度为,0,，故,E,p2,0,。,答案,(1)2.010,5,J,(2)0,23/35,24/35,1,泰山海拔,1 545 m,，珠峰海拔,8 844.43 m,，太平洋马里,亚纳海沟深度,11 034 m,。假如取泰山顶端为零势能参考平面，将,1 kg,物体放在珠峰顶端时，势能是,_ J,，将此物沉入马里亚纳海沟底部时，其势能是,_ J,。,(,g,取,10 m/s,2,),25/35,解析：,取泰山顶端为零势能参考平面，则珠峰相对泰山顶端高度,h,1,8 844.43 m,1 545 m,7 299.43 m,。,所以势能,E,p1,mgh,1,1107 299.43 J,72 994.3 J,；,马里亚纳海沟相对泰山高度,h,2,11 034 m,1 545 m,12 579 m,，,所以势能,E,p2,mgh,2,110(,12 579)J,125 790 J,。,答案：,72 994.3,125 790,26/35,重力做功与重力势能改变关系了解,例,2,如图,2,2,3,所表示，桌面距地面,高度为,0.8 m,。一物体质量为,2 kg,，放在桌,面上方,0.4 m,处支架上，取,g,10 m/s,2,，则：,(1),以桌面为参考平面，计算物体由支架,下落到地面过程中重力势能减小多少，重力做功是多少。,(2),以地面为参考平面，计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减小多少，重力做功是多少。,(3),比较以上计算结果，说明什么问题？,图,2,2,3,27/35,思绪点拨,解此题关键有两点：,(1),零势能参考平面选取。,(2),重力做功特点。,解析,(1),以桌面为参考平面，物体在支架上时含有重力势能,E,p1,mgh,1,2100.4 J,8 J,，,物体落至地面时重力势能,E,p2,mgh,2,210(,0.8)J,16 J,，,在此过程中物体重力势能减小量,E,p1,E,p2,8 J,(,16)J,24 J,；,重力做功,W,G,mgh,AB,24 J,。,28/35,(2),以地面为参考平面，物体在支架上时含有重力势能,E,p1,mgh,1,210(0.4,0.8)J,24 J,，,物体落至地面时重力势能,E,p2,mgh,2,2100 J,0,，,在此过程中，物体重力势能减小量,E,p1,E,p2,24 J,0,24 J,；,重力做功,W,G,mgh,AB,24 J,。,(3),经过上面计算，说明重力势能是相正确，它大小与参考平面选取相关，而重力势能改变是绝正确，它与参考平面选取无关，其改变大小总等于对应过程中重力做功大小。,答案,(1)24 J,24 J,(2)24 J,24 J,(3),看法析,29/35,借题发挥,重力势能含有相对性，其值与参考平面选择相关，而重力势能改变含有绝对性，与参考平面选择无关。在解题过程中需要注意：,(1),灵活选择零势能面可简化求解重力势能改变过程。,(2),重力势能改变求解仍需借助科学思维方法，如公式法、转化法、整体法、隔离法等。,30/35,2.,如图,2,2,4,所表示，一个质量为,M,物体，放,在水平地面上，物体上方安装一个长度为,L,、,劲度系数为,k,轻弹簧，现用手拉着弹簧上端,P,点迟缓向上移动，直到物体离开地面一段,距离，在这一过程中，,P,点位移,(,开始时弹簧,处于原长,),是,H,，则物体重力势能增加量为,(,),图,2,2,4,31/35,答案：,C,32/35,33/35,点击下列图进入“随堂基础巩固”,34/35,点击下列图进入“课时跟踪训练”,35/35,