8.2 重力势能 课件(共29张PPT)

8.2重力势能这座山具有精灵的守护，你只要能登到山顶，就能获得强大的神奇能量!一、重力做功重力势能物体由于被举高而具有的能物体竖直下落AhBm物体沿斜线运动AChθmLΔh1Δh2Δh3物体沿曲线运动AChA△h1θmLΔhh2h1AB物体从A落到B的过程中,重力做功重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关WG=Ep1-Ep2

1、重力做功与重力势能变化的关系一、重力做功重力势能物体由于被举高而具有的能二、重力势能表达式Ep=mgh重力做功WG(正、负）重力势能EP（增加、减少）重力做功和重力势能变化的关系物体上升物体下降正负减少增加重力做的功等于重力势能的减少量物体克服重力做的功等于重力势能的增加量WG=Ep1-Ep2

重力做功与重力势能变化的关系：一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:

小球下落高度为5mJJ追问：重力势能的变化量为多少？WG=Ep1-Ep2

1、重力做功与重力势能变化的关系一、重力做功重力势能物体由于被举高而具有的能二、重力势能表达式Ep=mgh

讨论：物体在以下四种情况下，重力做功与重力势能的关系？C1：物体从点A下落到B点的过程中，受到阻力作用.2：物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点.3：物体从A点沿斜面滑到与B点等高的C点。4：物体从B点上升到A点。h1

h2AB

hCWG

需要先选定参考平面需要先选定参考平面►在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。（表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。）►参考平面的选取是任意的.

►在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；势能是标量．+、–表示大小，不表示方向．重力势能：－3J

－5J＞例：

如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能桌面地面6J10J-4J0h1h2AB选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同势能的相对性（高度的相对性）2、WG=Ep1-Ep2

1、重力做功与重力势能变化的关系一、重力做功重力势能物体由于被举高而具有的能二、重力势能表达式Ep=mgh例：

如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关势能变化的确定性（高度变化的确定性）3、势能的相对性（高度的相对性）2、WG=Ep1-Ep2

1、重力做功与重力势能变化的关系一、重力做功重力势能物体由于被举高而具有的能二、重力势能表达式Ep=mgh那么重力势能是谁具有的呢?重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。拓展阅读：重力势能的系统性

A.物体的位置一旦确定，它的重力势能大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C.一个物体重力势能从-5J变化到-3J，重力势能变小了D.重力势能减小时，重力对物体做正功例1、关于重力势能的几种理解，正确的是()DA.重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减小B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C.重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负D.重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关例2.关于重力做功和重力势能的说法，下列说法不正确的是()C例3.升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀加速上升高度h时,物体增加的重力势能为(

)A.mgh B.mgh+mahC.mah D.mgh-mah解析:重力势能的改变量只与物体重力做功有关,而与其他力做的功无关。物体上升h过程中,物体克服重力做功mgh,故重力势能增加mgh,选A。答案:A例4.关于重力势能的下列说法正确的是(

)A.重力势能的大小只由重物本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能实际上是物体和地球所共有的解析:重力势能由重物的重力和重物所处的高度共同决定,选项A错误;重力势能的大小与选取的零势能参考平面有关,选项B、C错误;重力势能是由于物体被举高而具有的一种能量,物体相对于地球的位置高度发生变化,物体的重力势能就变化,重力势能是物体和地球所共有的一种能量,选项D正确。答案:D例5

下图中桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设以桌面处为参考平面,则小球落到地面前瞬间的重力势能为(

)A.mgh B.mgHC.mg(h+H) D.-mgh解析:重力势能的大小是相对参考平面而言的,参考平面的选择不同,物体的相对高度就不同,重力势能的大小也不同。本题中已选定桌面为参考平面,则小球在最高点时的高度为H,小球在与桌面相平时的高度为零,小球在地面时的高度为-h,所以小球落到地面前的瞬间,它的重力势能为Ep=-mgh。故选D项。例6

如图所示，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少？例7如图所示，质量为m、长为L的均匀链条的一半位于光滑水平桌面上，另一半悬挂在桌子边上，如果取桌面为参考平面，则此时链条的重力势能为________，如果在链条左端加拉力缓慢地把悬挂在桌子边的链条拉到桌面上，拉力做功为________．例8：徐老师在疫情前，科学运动，初有成效，体重保持在50kg。但是，疫情期间，徐老师吃了一小碗汤达人方便面（100g），为了抵消这碗方便面的能量，徐老师决定在小区楼内爬楼梯，已知楼高100m。请问：徐老师要爬几回。(忽略其他能量消耗，下图为牛肉面营养成分表,g=10m/s2)弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。如何求弹性势能的表达式：重力势能与m和h有关重力势能与重力做功有关分析重力做功重力势能Ep=mgh弹性势能与弹力