1、高中新课程物理课件,第2节 势能的改变,第2章 能的转化和守恒,处于一定高度的物体能够对外做功,因此,该物体具有能量,一、重力势能,1.定义:物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能,重力势能的大小与质量和高度有关系,物体质量越大、所处的位置越高,物体的重力势能越大。,功是能量转化的量度,动能的改变与什么功有关系呢?动能怎么增加?动能怎么减少?,一质量为m的小球从离地高为h1的A点自由下落到离地高为h2的B点,根据功能关系推导重力势能的公式。,一、重力势能,1.定义:物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能,2.公式:,3.单位: 焦耳(J),(h为物体重心到参考面的高度),EP=mgh,4、重力
2、势能是标量、状态量,1.为什么说重力势能具有相对性? 2.何为参考平面?参考平面的选取是唯一的吗? 3.如果物体在参考平面的上方,重力势能取什么值? 表示什么含义? 4.如果物体在参考平面的下方,重力势能取什么值?表示什么含义? 5.选择不同的参考平面,物体的重力势能的值是否相同?,阅读与思考?,5、重力势能具有相对性:Ep=mgh,参考平面的选取是任意的 .选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的 .通常选择地面作为参考平面.,重力势能具有相对性,处在参考面的物体的重力势能为0 。,势能正负表示大小,物体具有正(负)的重力势能,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势
3、能要多(少).,对选定的参考平面而言,参考面上方的物体的重力势能是正值,参考面下方的物体的重力势能是负值。,重力势能是地球与物体组成系统所共有的。,6、重力势能具有系统性,二.重力做功与重力势能的改变,WG=mgh=mg(h1h2)=mgh1mgh2,小球自由下落,小球在G和f的共同作用下下落,物体重力势能的变化只与重力做功有关,与其它力做功无关。对一个确定的过程,WG和EP与参考平面的选择无关。,WG=EP1EP2=,1、下降:WG0, 0, Ep2Ep1,势能减少,2、上升:WG0, Ep2Ep1,势能增加,WGEP1EP2EP,即公式:,说明:WG表示重力做的功;Ep1表示物体初位置的重
4、力势能;Ep2表示物体末位置的重力势能.,重力做功的特点:,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,而跟物体运动的路径无关。,WG=mgh1-mgh2 =mgh,三、弹性势能的改变,1.定义:物体因发生弹性形变而具有势能称为弹性势能。,2.弹簧的弹性势能的影响因素(EP=1/2Kx2) 1).同一弹簧被压缩或拉伸的形变越大,其弹性势能越大。 2).劲度系数不同的弹簧,形变相同时弹性势能也不同。,3.弹力做功与弹性势能的关系:,弹力做正功,弹性势能减少 弹力做负功,弹性势能增加 弹力做了多少功,弹性势能就改变了多少,WNEP1EP2EP,一、重力势能,二、重力做功与重力势能的关系,WGEP1EP2EP,三、重力做功与物体运动的路径无关。,EP=mgh,WG=mgh1-mgh2 =mgh,四、弹性势能的改变,WNEP1EP2EP,课堂小结,