資源簡介

(共23張PPT)
1.4　勢能及其改變
1.理解重力勢能的概念。會用重力勢能的定義進行計算。
2.理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關。
3.理解彈性勢能的概念，會分析決定彈性勢能大小的相關因素。
學習目標
知識點一　重力勢能
思考：如圖所示，小球的重力勢能與哪些因素有關？
提示：小球越高，質量越大，泡沫塑料板形變越大，說明小球的重力勢能與高度、質量有關。
1.定義：物體因為處于一定的高度而具有的能量。
2.表達式：Ep＝mgh。
3.單位：在國際單位制中，單位為焦耳，符號J。
4.標矢性：重力勢能是標量，只有大小，沒有方向，但有正負之分。
5.相對性
(1)零勢能參考平面：把高度規定為零的水平面。物體在該平面上的重力勢能為零。
(2)零勢能參考平面的選取：零勢能參考平面的選取是任意的，通常情況下選取地面為零勢能參考平面。
(3)選擇不同的零勢能參考平面，同一物體重力勢能的數值是不同的。
(4)對選定的零勢能參考平面，上方物體的重力勢能是正值，下方物體的重力勢能是負值。
判斷正誤
(1)物體的質量越大，重力勢能一定越大。 ( )
(2)物體所處的位置越高，重力勢能一定越大。 ( )
(3)處在零勢能參考平面上的物體，其重力勢能均為零。 ( )
(4)同一物體在不同位置的重力勢能分別為Ep1＝3 J，Ep2＝－10 J，則Ep1思考：如圖所示的滑雪運動員從雪山高處高速滑下，運動員的重力做了正功還是負功？其重力勢能增大了還是減小了？當他沖上另一個高坡時會怎樣？
提示：運動員從高處滑下，位移向下，重力做了正功；由于高度降低，其重力勢能減小；當運動員沖上另一個高坡時，重力做負功，重力勢能增大。

知識點二　重力做功與重力勢能改變的關系
1.重力做功
(1)表達式：WG＝mg(h1－h2)＝mgh，其中h1表示物體起點的高度，h2表示物體終點的高度，h表示物體起點和終點的高度差。
(2)特點：重力做功與始末位置的高度差有關，與路徑無關。
2．重力做功與重力勢能改變的關系
(1)關系式：WG＝ Ep1－Ep2＝ －ΔEp。
(2)兩種情況
①物體從高處下落：重力做正功(即WG>0)，重力勢能增加(即Ep1>Ep2)；
②物體從低處上升：重力做負功(物體克服重力做功，即WG<0)，重力勢能減少(即Ep1判斷正誤
(1)某游客從山頂選擇不同的路徑下山，其重力所做的功一定不同。 ( )
(2)物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加。 ( )
(3)重力做正功，重力勢能一定減少。 ( )
(4)重力勢能為零的物體，沒有對外做功的本領。 ( )
思考：如圖所示，在光滑的水平面上使物塊向左壓彈簧一定距離后處于靜止狀態，然后釋放物塊，會看到什么現象？說明了什么？(物塊與彈簧不連接)
知識點三　彈性勢能及其改變
提示：彈簧會恢復原長，在彈簧恢復原長的過程中，彈力推著物塊前進，即彈力對物塊做功，物塊具有了速度。彈簧能對物塊做功，說明壓縮的彈簧具有能量。
1.彈性勢能
(1)定義：物體因為發生彈性形變而具有的能量。
(2)影響因素
①物體的彈性形變越大，具有的彈性勢能也就越大。
②對于彈簧，彈性勢能還與勁度系數有關；在同樣的形變下，勁度系數越大的彈簧，彈性勢能越大。

2.彈力做功與彈性勢能改變的關系
(1)彈簧的彈力對外做多少功，彈性勢能就減小多少；
(2)克服彈簧的彈力做多少功，彈性勢能就增大多少。
3.勢能
(1)勢能的概念：由物體間的相對位置決定的能量稱為勢能。
①重力勢能是與物體和地球的相對位置有關的勢能。
②彈性勢能是與發生彈性形變的物體各部分的相對位置有關的勢能。
(2)勢能的系統性：勢能是存儲于一個物體系統內的能量，不是物體單獨具有的，而是相互作用的物體所共有的。
判斷正誤
(1)對于彈性勢能，一般地，物體的彈性形變量越大，彈性勢能越大。( )
(2)彈力做了多少功就有多少彈性勢能發生變化。 ( )
(3)彈簧彈力做正功過程，是彈簧恢復原長的過程，彈性勢能減少。 ( )
(4)當彈簧變長時，它的彈性勢能一定增大。 ( )
1.(多選)關于重力勢能的理解，下列說法正確的是 (　　)
A．重力勢能有正負，是矢量
B．重力勢能的零勢能參考平面只能選地面
C．重力勢能的零勢能參考平面的選取是任意的
D．重力勢能的正負代表大小
隨堂檢測
解析：重力勢能是標量，但有正負，重力勢能的正、負表示比零勢能大還是小，故A錯誤，D正確；重力勢能的零勢能參考平面的選取是任意的，習慣上常選地面為零勢能參考平面，故B錯誤，C正確。
答案：CD　
2.關于重力做功和物體重力勢能的變化，下列說法錯誤的是(　　)
A．當重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少
B．當物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加
C．重力做功的多少與零勢能參考平面的選取無關
D．重力勢能的變化量與零勢能參考平面的選取有關
解析：重力做正功，重力勢能一定減少，選項A正確；重力做負功，重力勢能一定增加，選項B正確；重力勢能的變化量由重力做功的多少來量度，取決于重力的大小以及初、末位置的高度差，與其他因素無關，選項C正確，選項D錯誤。
答案：D　

3.如圖所示的幾個運動過程中，物體均發生彈性形變，則彈性勢能增加的是(　　)
A．如圖甲所示，撐桿跳高的運動員上升的過程中，桿的彈性勢能
B．如圖乙所示，人拉長彈簧的過程中，彈簧的彈性勢能
C．如圖丙所示，模型飛機被橡皮筋發射出去的過程中，橡皮筋的彈性勢能
D．如圖丁所示，小球被彈簧向上彈起的過程中，彈簧的彈性勢能
解析：選項A、C、D中物體的形變量均減小，所以彈性勢能減小；選項B中物體的形變量增大，所以彈性勢能增加。故B正確。
答案：B　

4.如圖所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端與一彈簧緊密連
接，彈簧的另一端固定在墻上，在力F的作用下物體處于靜止狀態。當撤去F后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說
法正確的是 (　　)
A．彈簧的彈性勢能先減小后增大
B．彈簧的彈性勢能先增大后減小
C．彈簧的彈性勢能逐漸減小
D．彈簧的彈性勢能逐漸增大
解析：由物體處于靜止狀態可知，彈簧處于壓縮狀態，撤去F后，物體在向右運動的過程中，彈簧的彈力對物體先做正功后做負功，故彈簧的彈性勢能先減小后增大，故A正確。
答案：A

展開更多......

收起↑