鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 第4节 势能及其改变 (4).ppt

5.弹簧弹力做的功与弹性势能改变量的关系(1)弹力做正功,弹性势能减少,弹力对外做多少正功,弹性势能就减少多少;?(2)弹力做负功,弹性势能增加,克服弹力做多少功,弹性势能就增加多少。?(3)公式:W弹=Ep1-Ep2=-ΔEp。?6.势能:人们把这类由相对位置决定的能量称为势能。易错辨析判一判(1)同一物体在同一位置的重力势能可能为3J,也可能为-10J。(√)解析物体的重力势能具有相对性,选择不同的零势能参考平面,同一物体在同一位置的重力势能的大小可能不同。(2)同一物体在不同位置的重力势能分别为Ep1=2J,Ep2=-5J,则Ep1Ep2。(×)提示重力势能的正负表示大小,有Ep1Ep2。(3)重力做功一定与路径无关,只与初、末位置的高度差有关。(√)(4)发生形变的物体一定具有弹性势能。(×)提示弹性势能是指发生弹性形变的物体在恢复原状的过程中能够对外做功所具有的能量,所指的形变应该为弹性形变。(5)弹簧的弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关。(√)(6)弹簧被压缩时,弹性势能减小;弹簧被拉伸时,弹性势能增大。(×)提示弹簧被压缩或被拉伸时,弹力都做负功,弹性势能都增加。合格考试练一练(多选)下列说法正确的是(CD)A.重力做功与物体沿直线或曲线有关B.物体的位置确定,其重力势能大小也随之确定C.重力势能减小时,重力对物体做正功D.在弹性限度内,同一弹簧被拉伸和被压缩相等长度时,弹性势能相同解析重力做功与物体的路径无关,选项A错误;重力势能大小与零势能面的选取有关,选项B错误;重力对物体做正功时,物体由高处到低处,因而重力势能减小,选项C正确;弹簧的弹性势能与形变量有关,不管伸长还是缩短,同一弹簧只要形变量相等,弹性势能就相等,选项D正确。重难探究?能力素养全提升探究一重力做功及其特点[情境导引]如图所示,一个质量为m的物体,从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B。在这个过程中(1)求出甲、乙两种情况下重力做的功,它们有何关系?(2)怎样求出丙中重力做的功?(3)比较甲、乙、丙三种情况,重力做功有什么特点?要点提示(1)甲中WG=mgh=mgh1-mgh2,乙中WG=mglcosθ=mgh=mgh1-mgh2,二者相等。(2)把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2…,由于每一段都很小,每一小段都可以近似地看作一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2…,则物体通过每小段斜线时重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2、…。物体通过整个路径时重力做的功WG″=mgΔh1+mgΔh2+…=mg(Δh1+Δh2+…)=mgh=mgh1-mgh2。(3)物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置(高度差)有关,而跟物体运动的路径无关。[知识归纳]1.重力做的功WG=mg(h1-h2),其中h1、h2分别是初、末位置的高度。物体由高处运动到低处时,重力做正功。物体由低处运动到高处时,重力做负功。2.重力做功的特点物体运动时,重力对物体所做的功只与物体初、末位置的高度差有关,与物体运动的路径无关。3.在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时,利用重力做功的特点,可以省去大量中间过程,一步求解。[应用体验]典例1沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端,下列说法正确的是(D)A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多D.不管沿怎样的斜面运动,物体克服重力做功相同解析不论接触面是光滑还是粗糙,也不论是直线运动还是曲线运动,重力做功与物体的运动路径无关,只与初、末状态物体的高度差有关,所以只有选项D正确。针对训练1某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点经C点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是(D)A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到C重力做功mg(H-h)解析重力做功与物体的运动路径无关,只与初末状态物体的高度差有关,从A到B的高度是H,故从A到B重力做功mgH,从A到C的高度差是(H-h),故从A到C重力做功mg(H-h),选项D正确。探究二重力势能与重力势能的变化[情境导引]如图所示,起重机把质量为m的楼板从地面上吊到高度为h的楼顶上。(1)分别以地面、