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《最新4.1-勢能的變化與機械功解析PPT課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、4.1-勢能的變化與機械功解析2013年的俄羅斯隕石事件震驚全球，圖中是2013年2月15日在俄羅斯車里雅賓斯克拍攝的隕石在空中留下的軌跡。當日，隕石突襲車里雅賓斯克州，導(dǎo)致約1200人受傷，近3000座建筑物受損。為何一顆隕石有這么大的威力呢？1.知道什么是重力勢能。2.掌握重力做功和重力勢能的關(guān)系。(重點)3.探究重力做功的特點，并會通過重力做功討論重力勢能的變化。重錘的位移重力做的功式中的mgh跟物體的質(zhì)量和離地面的高度有關(guān)，用Ep表示。(1)表達式：EP=mgh(2)文字表述：物體的重力勢能等于它所受重力和它的高度的乘積。(3)單位：焦（耳），符號是J。2.重力做功跟重
2、力勢能的變化當重錘從高處h1下落到低處h2的過程中，重力做正功，重錘的重力勢能減少。反之，當重錘從低處h2上升到高處h1的過程中，重力做負功，重錘的重力勢能增加。重力做的功等于重力勢能的變化量的負值。案例分析：案例一臺打樁機重錘的質(zhì)量是250kg，重錘在打樁機頂端時，離地面的高度是20m。（1）當重錘被鋼絲繩拉著從地面勻速上升到打樁機頂端時，重力對重錘做了多少功？重錘的重力勢能變化了多少？（2）當鋼絲繩松弛，重錘從打樁機頂端自由落到地面時，重力做了多少功？重錘的重力勢能變化了多少？解析：（1）重力做功（2）重力做功功是能量變化的量度，可以通過重力做功來確定重力勢能的變化。二.重
3、力做功跟路徑無關(guān)重力做功跟物體經(jīng)過的路徑有沒有關(guān)系呢？看課本圖4-3，思考：兩個質(zhì)量相同的同學，登上高為h的階梯，走樓梯和爬豎梯重力做功是否相同呢？如果不是走階梯而是沿斜面上升h，做功是否有變化？重力做功和運動的路徑有關(guān)系嗎？解析：爬樓梯可以簡化為以下模型重力對爬樓梯的人做功重力對爬豎梯的人做功重力對兩個學生所做的功相同。如圖，沿斜面上升時設(shè)斜面與水平方向的夾角為，斜面長為L，重力對物體做功如果運動路徑為任意曲線，結(jié)果還一樣嗎？如何驗證呢？一樣的，可以用微分的思想把曲線分割成若干小段，則每一小段可看作一斜面，繼而求出做功的大小。結(jié)論：重力做功與運動的路徑無關(guān)，取決于物體的質(zhì)量和
4、初末位置的高度差。重力勢能的大小與參考平面的選擇有關(guān)，h為物體到參考平面的高度差。重力做功與參考平面的選取無關(guān)，與高度差有關(guān)。案例分析：如圖是地圖上某小山包的等高線圖，a、b、c為山包上的三個點在地圖上的位置。（1）若選擇海平面為重力勢能參考平面，質(zhì)量為55kg的學生在a、b、c位置時的重力勢能是多大？他從a位置上升到c位置，重力做了多少功？解析：等高線就是物體與海平面的高度差，所以重力做功（2）若選擇100m的等高線所在平面為重力勢能參考平面，質(zhì)量為55kg的學生在a、b、c位置時的重力勢能是多大？從a位置上升到c位置，重力做了多少功？重力做功解析：a到參考平面的高度差hab
5、=50m-100m=-50mc到參考平面的高度差hcb=150m-100m=50m三.引力勢能和彈性勢能一切受到吸引力或排斥力作用的物體都具有勢能，例如電場中的電荷有勢能，組成物質(zhì)的分子之間也有勢能。被壓縮或拉伸的彈簧能夠?qū)ν庾龉?，說明它也具有勢能。像這種由于發(fā)生彈性形變時具有的勢能叫做彈性勢能。設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的伸長量或壓縮量為x，則彈簧的彈性勢能1.重力勢能：EP=mgh與參考面的選取有關(guān)。選擇不同的參考面，結(jié)果不同。2.重力做功：W=mg△h與路徑無關(guān)，與其他外力做功無關(guān)，取決于質(zhì)量和初末位置的高度差。3.重力勢能和重力做功的關(guān)系W=-△Ep重力做正功，重力勢能
6、減少。重力做負功，重力勢能增加。1．下面有關(guān)重力勢能的說法正確的是( )A．舉得越高的物體，具有的重力勢能就越大B．質(zhì)量越大的物體，具有的重力勢能就越大C．物體的重力勢能可能小于零D．物體的重力勢能不可能為零C2.物體在運動過程中，克服重力做功50J，則（）A.重力做功為50JB.物體的重力勢能一定增加了50JC.物體的重力勢能為50JD.重力做了50J的負功解析：克服重力做功50J即重力做了50J負功，而重力勢能的變化量等于重力做功的負值，所以重力勢能增加了50J。BD3.沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一個物體到頂端，在下列說法中正確的是（）A.沿坡度小
7、，長度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿長度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D.以上幾種情況下克服重力所做的功一樣多解析：重力做功和路徑無關(guān)，與其他外力無關(guān)。D4.桌子到地面的高度為0.8m，在桌面上方高0.2m處有一質(zhì)量為1kg的小球，則該球的重力勢能為（）A.8JB.10JC.2JD.不能確定解析：重力勢能具有相對性，與參考平面的選擇有關(guān)，題目沒有明確參考平面，所以不能確定重力勢能的大小。D5.（2012·上海高考）質(zhì)量相等的均質(zhì)
