《重力势能》课件

1、1 1、功的、功的定义定义： 功等于力乘以力的方向上通过的位移功等于力乘以力的方向上通过的位移2 2、做功和能量存在怎样的关系？、做功和能量存在怎样的关系？ 功是能量转化的量度功是能量转化的量度3 3、重力：重力： 物体由于地球吸引而受到的力物体由于地球吸引而受到的力4 4、势能：、势能： 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。还有没有其它可以体现势能的例子？还有没有其它可以体现势能的例子？探究重力势能的表达式探究重力势能的表达式研究重力做功研究重力做功分析物体下落过程分析物体下落过程类型类型3类型类型2类型类型1BBhh1h2Amg类型类型1:1:类型类

2、型2:2:类型类型3:3:A1A2A3WGmghmgh1mgh2WGmgl cosmghmgh1mgh2WGmghmgh1mgh2lBmgAAmg：WGmgh（h表示初末位置的高度差）表示初末位置的高度差） 重力做功与物体重力做功与物体运动的运动的路径无关，路径无关，只跟它的只跟它的起点和终起点和终点的位置有关点的位置有关即：即：WGmgh（h表示初末位置的高度差）表示初末位置的高度差） （1）重力势能的单位重力势能的单位: : 焦耳（焦耳（J） （2）重力势能是矢量还是标量？重力势能是矢量还是标量？ （3 3）重力势能是状态量还是过程量？）重力势能是状态量还是过程量？ EP= mgh WG

3、= Ep1 - Ep2 = - Ep重力所做的功等于物体重力势能的变化的负值。重力所做的功等于物体重力势能的变化的负值。重力做功重力做功W WG G( (正、负）正、负）重力势能重力势能E EP P（增加、减少）（增加、减少）重力做功和重力势能重力做功和重力势能变化的关系变化的关系( (定量定量) )物体物体上升上升物体物体下降下降正正负负减减 少少增增 加加重力做的功重力做的功等于等于重重力势能的减少量力势能的减少量物体克服重力做的物体克服重力做的功功等于等于重力势能的重力势能的增加量增加量四、重力势能的相对性四、重力势能的相对性 结论：结论：高度具有相对性高度具有相对性 高度的相对性决定了

4、高度的相对性决定了重力势能具有相对性重力势能具有相对性总结：总结：b b. .在参考平面上方的物体的高度是正值，重力势在参考平面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值。能也是正值。 c c. .在参考平面下方的物体的高度是负值，重力势在参考平面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。能也是负值。参考平面的选取是任意的参考平面的选取是任意的 . .通常选择地面作为通常选择地面作为参考平面参考平面. .a. .在参考平面上，物体的重力势能为零。在参考平面上，物体的重力势能为零。 2 2、选取不同的参考平面，物体的重力势能、选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的的数值是不同的 . .1

5、、计算重力势能之前需要先选定、计算重力势能之前需要先选定参考平面。参考平面。hhhAhhhAhhhABBBEPB=-=-3mghEPA= =2mghEPB=-=-2mghEPA= =0EPA=-=-mghEPB= =0重力势能与参考面的选取有关，但重力势能的变重力势能与参考面的选取有关，但重力势能的变化量化量EpEp与参考面的选取无关，与始末位置的高与参考面的选取无关，与始末位置的高度差有关。度差有关。重力势能的变化量重力势能的变化量Ep EPBEPA - -2mgh五五. .重力势能的系统性重力势能的系统性 严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单

6、独具有的。 平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。1.重力做功的特点重力做功的特点只与始末位置有关，与路径无只与始末位置有关，与路径无关。关。 2.重力势能的表达式：重力势能的表达式：EP=mgh3.重力势能是标量，重力势能是标量，SI制中，单位为：焦耳（制中，单位为：焦耳（J）4.重力势能是状态量重力势能是状态量5.重力做功与重力势能变化的关系：重力做功与重力势能变化的关系： 重力做正功，重力势能减小；重力做正功，重力势能减小； 重力做负功，重力势能增大。重力做负功，重力势能增大。6.重力势能具有重力势能具有7.重力势能是物体和地球共有的重力势能是物体和地球共有的 练习时间练

7、习时间: :例例1 1：沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜：沿着高度相同、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面将同一物体分别从底端拉到顶端, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( () )A.A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B.B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动的物体克服重力做沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动的物体克服重力做功多功多C.C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动的物体克服重力做沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动的物体克服重力做功多功多D.D.不管沿怎样的斜面运动不管沿怎样的斜面运动, ,物体克服重力做功相同物体克

8、服重力做功相同答案答案:D:D 例例2 2：质量为：质量为m m的小球从离桌面高度为的小球从离桌面高度为H H的高处的高处由静止下落由静止下落, ,桌面离地高度为桌面离地高度为h, h,如图所示。若以如图所示。若以桌面为参考平面桌面为参考平面, ,那么小球落地时的重力势能及那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为整个过程中小球重力势能的变化分别为( () )A.mgh,A.mgh,减少减少mg(H-h)mg(H-h)B.mgh,B.mgh,增加增加mg(H+h)mg(H+h)C.-mgh,C.-mgh,增加增加mg(H-h)mg(H-h)D.-mgh,D.-mgh,减少减少mg(H+h)mg