勢(shì)能課件高一下學(xué)期物理粵教版

4.4勢(shì)能4.4勢(shì)能新粵教版（2019）高中物理必修第二冊(cè)

第四章

聳立在峭壁上的石頭落下時(shí)能在地面上砸出很深的坑,蓄能水電站水庫(kù)中的水從高處被釋放時(shí)能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電,緊繃的弓弦能夠把箭射出去,如上圖所示.在上述情境中,高處的石頭、水和發(fā)生彈性形變的弓弦都具有潛在的能量.那么,這種能量是什么?又具有什么特點(diǎn)?物體由于位于高處而具有的能量叫作重力勢(shì)能，用符號(hào)ＥＰ表示。重力勢(shì)能影響重力勢(shì)能的因素

將一個(gè)質(zhì)量為m、靜止的物塊，勻速舉高h(yuǎn)。試導(dǎo)出物塊此時(shí)重力勢(shì)能的表達(dá)式。分析：外力F對(duì)物體做多少功，就有多少能量轉(zhuǎn)化為該物體的重力勢(shì)能。mｈＦ【說明】

1.重力勢(shì)能的表達(dá)式：EP=mgh（重力勢(shì)能等于物體所受重力與所處高度的乘積）2.重力勢(shì)能是標(biāo)量，SI制中，

單位為：焦耳（J）3.重力勢(shì)能是狀態(tài)量。4.重力勢(shì)能具有相對(duì)性——參考平面（若無(wú)特別說明一般取地面為參考平面）

放在書柜中第二層的一本書選用不同的參考平面，它的重力勢(shì)能有什么不同？mgh-3mgh0重力勢(shì)能的相對(duì)性（1）選擇不同的參考平面，同一位置的物體重力勢(shì)能不相等（2）重力勢(shì)能有正、負(fù)正：說明物體在參考平面的上方負(fù)：說明物體在參考平面的下方（3）正、負(fù)表示重力勢(shì)能的數(shù)值。討論：-10J的重力勢(shì)能與5J的重力勢(shì)能大小關(guān)系？重力勢(shì)能的相對(duì)性如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的小球,從同一高度h處分別沿豎直方向下落、沿斜面下滑、沿水平方向拋出,最后落到同一水平面上.小球沿上述三條不同路徑運(yùn)動(dòng)，重力對(duì)小球所做的功相同嗎?重力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān)嗎?重力做功的特點(diǎn)討論與交流θL

小球沿上述三條不同的路徑運(yùn)動(dòng),重力對(duì)小球所做的功WG均為mgh,與小球運(yùn)動(dòng)的具體路徑無(wú)關(guān).WG=mgh

下面我們對(duì)此進(jìn)行理論分析這一過程中,重力所做的功一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在重力的作用下,從高度為h1的位置A,沿任意路徑運(yùn)動(dòng)到高度為h2的位置B.則重力所做的功重力做功只與運(yùn)動(dòng)物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而與運(yùn)動(dòng)物體所經(jīng)過的路徑無(wú)關(guān)

重力做功的特點(diǎn)Ah2Δhh1BWG=mgh1-mgh2WG=Ep1-Ep2

=-(Ep2-Ep1)

=-△Ep重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系求物體m從A落到B的過程中,重力做的功WG=-△EpABh1Δhh2WG=Ep1-Ep2

重力做功WG(正、負(fù)）重力勢(shì)能EP（增、減）重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系物體上升物體下降正負(fù)減少增加重力做的功等于重力勢(shì)能的減少物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加重力做正功時(shí),重力勢(shì)能減少;重力做負(fù)功時(shí),重力勢(shì)能增加例：

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．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化桌面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10J?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同?對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無(wú)關(guān)h1h2AB結(jié)論：△EP=EP2－EP1

=mgh2－mgh1=－（mgh１－mgh２）

=－WG重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系溫馨提示：重力勢(shì)能與參考面的選取有關(guān)，但重力勢(shì)能的變化與參考面的選取無(wú)關(guān)（Ep1為初位置重力勢(shì)能，Ep2為末位置重力勢(shì)能）彈性勢(shì)能

發(fā)生彈性形變的物體,如上緊的發(fā)條、扭絞的橡皮筋在恢復(fù)原狀過程中,能夠?qū)ν饨缱龉?因而它們具有能量,這種能量叫作彈性勢(shì)能.【討論與交流】影響彈性勢(shì)能的因素：彈性勢(shì)能(2)將同一個(gè)小球依次放在勁度系數(shù)不同的彈簧上,使不同的彈簧產(chǎn)生相同大小的形變,迅速放手,使小球反彈,比較小球所能到達(dá)的最大高度觀察與思考如圖4-4-6所示,取兩根勁度系數(shù)不同的彈簧和一個(gè)輕質(zhì)小球(1)分別用大小不同的力把小球壓在同根彈簧上,使同一根彈簧產(chǎn)生不同的形變,迅速放開手,使小球反彈,比較小球所能到達(dá)的最大高度從上述實(shí)驗(yàn)中,可以得到什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論?①?gòu)椥詣?shì)能的大小與形變量有關(guān)②彈性勢(shì)能的大小與勁度系數(shù)有關(guān)（x越大，EP越大）（k越大，EP

越大）(1)彈力做功和彈性勢(shì)能有什么關(guān)系?(2)彈力是變力，如何計(jì)算彈力做功?x2x1彈性做功梯形面積表示彈力對(duì)物體做的功，則x2x1OxFkx1kx2W=(kx1+kx2)(x2-x1)2

是一個(gè)特殊的物理量具有彈性勢(shì)能的特征彈簧的勁度系數(shù)彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量彈簧的彈性勢(shì)能(1)一般規(guī)定彈簧在原長(zhǎng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零(2)x為彈簧的伸長(zhǎng)量或壓縮量(3)x,EP具有相對(duì)性彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式說明：

①?gòu)椓ψ稣Γ瑥椥詣?shì)能減??；

②彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大。彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：彈力做功等于彈性勢(shì)能的減少量.

△EP=EP2－EP1=－WF物體的重力勢(shì)能是由于物體受到地球重力的作用而產(chǎn)生的.因此,重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能是由地球和地面上物體的相對(duì)位置決定的,彈性勢(shì)能是由發(fā)生彈性形變的物體各部分的相對(duì)位置決定的.因此,與相互作用物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量叫作勢(shì)能彈性勢(shì)能也是發(fā)生彈性形變的物體與此時(shí)受彈力作用的物體組成的系統(tǒng)所共有的勢(shì)能是相互作用物體組成的系統(tǒng)所共有的重力勢(shì)能是地球與受重力作用的物體組成的系統(tǒng)所共有的.【拓展】關(guān)于勢(shì)能的共性：

1.勢(shì)能是由相互作用物體之間的作用力和相對(duì)位置決定的。

2.所有勢(shì)能都是相對(duì)的，應(yīng)特別注意零勢(shì)能點(diǎn)(面)的選取。

3.(~~~)勢(shì)能變化與(~~~)力做功的關(guān)系①(~~~)力做正功，(~~~)勢(shì)能減??；②(~~~)力做負(fù)功，(~~~)勢(shì)能增大。小結(jié)【注意】1.做功可以改變物體的能量，

功是能量改變的量度。2.各種能量之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)化。1.(雙選)下列關(guān)于重力勢(shì)能的說法正確的是()A.重力勢(shì)能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨(dú)具有的B.重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的C.重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功D.在地面上的物體具有的重力勢(shì)能一定等于零AB練習(xí)2.關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說法不正確的是()A.重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢(shì)能一定減少B.物體克服重力做功，物體的重力勢(shì)能一定增加C.地球上任一物體的重力勢(shì)能都是一個(gè)確定值D.重力做功的多少和重力勢(shì)能的變化都與參考平面的選取無(wú)關(guān)C3.一個(gè)100g的球從1.8m的高處落到一個(gè)水平板上又彈回到1.25m的高度，則整個(gè)過程中重力對(duì)球所做的功及球的重力勢(shì)能的變化是(g=10m/s2)(

)A.重力做功為1.8JB.重力做了0.55J的負(fù)功C.球的重力勢(shì)能一定減少0.55JD.球的重力勢(shì)能一定增加1.25J

CWG=mgΔh=mg(h1-h2)=0.55J

4.沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是(

)A．沿坡度小的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多B．沿坡度大，粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多C．沿坡度小，粗糙程度大的斜面運(yùn)