1.4势能及其改变（教学课件）(共31张PPT)-2024-2025学年鲁科版（2019）高中物理必修第二册

(课件网) 第四节 势能及其改变 高中物理鲁科版（2019）必修第二册 教学课件 Teaching Courseware 20XX.XX.XX 第一章 功和机械能 PART.1 PART.2 PART.3 PART.4 素养目标 新课讲解 新课导入 经典例题 目录 CONTENTS PART.2 PART.4 课堂练习 课堂小结 素养目标 1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。 2.能推导并理解重力做功与路径无关的特点。 3.过实验探究重力势能和弹性势能与哪些因素有关。 新课导入 陨石划过天空，放出耀眼的光芒， 在地上留下巨大的陨石坑，雪崩会以排山倒海之势摧毁沿途一切，它们具有的这种能量有什么特点？ 新课讲解 New lesson explanation 新课讲解 高处的物体能对外做功 具有能量 一、重力势能 新课讲解 一、重力势能 1.定义：物体因为处于一定的高度而具有的能量称为重力势能。 2.表达式： 3.重力势能是标量，只有大小，没有方向，但有正负 4.单位：焦耳（J） 新课讲解 探究：影响小球重力势能大小的因素 准备两个大小相同、质量不同的光滑小球，在一盆中放入适量细沙。 在沙盆上方同一高度由静止释放两小球，小球落入细沙时会出现什么现象 是否质量大的小球陷得更深 让同一个小球分别从不同的高度由静止落下，又会出现什么现象 是否释放位置越高小球陷得越深 对比以上两种现象，你能得出什么结论 猜想与假设：质量 高度 实验方法：控制变量法 质量一定，高度越高，重力势能越大；高度一定，质量越大，重力势能越大 新课讲解 不相同，因为高度不同 选择一个水平面为参考面 h h h B h h h A 5.系统性：重力势能是地球与物体组成系统所共有的。 （1）质量相同的两个小球，它们的重力势能相同么？ （2）如何准确的描述它们重力势能的大小？ 新课讲解 （2）参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力势能是负数。 6.重力势能具有相对性： （1）为了比较势能的大小，应选同一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0 ，这个面叫做零势能面。 （3）零势能面的选取是任意的。 h h h A EPA=2mgh EPA= 0 EPA= -mgh 参考面 参考面 参考面 新课讲解 二、重力做功与重力势能改变的关系 A Δh B h1 h2 质量为 m 的小球从 A 位置运动到 B 位置 竖直向下 WG = mgΔh = mgh1－mgh2 θ L Δh h1 h2 A B WG = mgLcos θ = mgΔh = mgh1－mgh2 沿倾斜直线向下 结论：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，而跟物体运动路径无关. 新课讲解 重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢 ？ Δh h2 h1 A B 重力做的功等于重力势能的减小量 WG ＝ mgΔh＝ mgh1－ mgh2 WG ＝ Ep 1－ Ep 2 ＝ -ΔEp ①物体由高处运动到低处时，重力做正功，物体重力势能减少；重力势能减少的数量等于重力做的功。 ②物体由低处运动到高处时，重力做负功，物体重力势能增加；重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。 新课讲解 三、弹性势能 在射箭比赛中，运动员的手一松开，拉开的弓在恢复原状的过程中就能把箭发射出去。可见发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中能够做功，说明它具有能量。 1.定义：物体因为发生弹性形变而具有的能量。 2.弹性势能是标量，且只有正值。 3.单位：焦耳（J） 新课讲解 探究：影响弹簧弹性势能大小的因素 将圆珠笔里的弹簧取出，再用硬卡纸做个小纸帽，套在弹簧上，用力将小纸帽往下压，使弹簧产生一定的弹性形变，然后迅速放开手，看看小纸帽能弹多高。 （1）用大小不同的力，使弹簧产生大小不同的弹性形变，看小纸帽弹起的高度有什么不同？ （2）换用不同劲度系数的弹簧，看小纸帽弹起的高度有什么不同？ 对于同一根弹簧，伸长量L越长，弹性势能越大. 伸长量L相同，劲 ... ...