高一物理重力势能1专用课件.ppt

前言 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举 高时，重力做负功；物体下降时，重力做正功。 必须指出的是，重力势能跟重力做功密切相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说，倘若没有地球，就谈不上重力。所以，严格说来，重力势能是地球与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独具有的。 课堂练习 P13问题与练习1、 4、2 课外练习 P13 问题与练习 2、3 5．4 重力势能 问题与练习参考解答 1.证明：设斜面高度为h，对应于倾角为θ1、 Θ2、θ3的斜面长分别为l1、l2、l3。 由功的公式可知，在倾角为θ1的斜面，重力与位移的夹角为(π/2－θ1)，重力所做的功为： WG=mgl1cos(π/2－θ1)=mgl1sinθ1=mgh。 2.答： （1）足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功为－mgh，足球克服重力所做的功为mgh，足球的重力势能增加mgh。 （2）足球由位置2运动到位置3时，重力做的功为mgh，足球的重力势能减少了mgh。 4.答： A正确。例如：物体在向上的拉力作用下，如果做匀加速直线运动，这时拉力的功大于重力势能的增加量。如果物体做匀减速直线运动，这时拉力的功小于重力势能的减少量。 B错误。物体匀速上升，拉力的大小等于重力，拉力的功一定等于重力势能的增加量。 C错误。根据WG=EP1-EP2可知，重力做-1J的功，重力势能的增加量为1J。 D错误。重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，A、B两点的位置不变，从A点到B点的过程中，无论经过什么路径，重力的功都是相同的。 课堂训练 1、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量( ) A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值 课堂训练 2、起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？ * 重力势能 几个概念 力：物体之间的相互作用。 重力：物体由于地球的吸引而受到 的力 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量。 一个新的概念——重力势能 因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。 物体竖直下落 从 A 到 B A h B h1 h2 WG=mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2 一.重力做功 物体沿斜线运动 从 A 到 C A C h θ L h1 h2 WG=mgLcos θ =mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2 物体沿曲线运动 从 A 到 C Δh1 Δh2 Δh3 A C h A △h 1 θ L W1=mglcosθ1=mg △h 1 W=W1+W2+W3+ …… W=mg △h 1+ mg △h 2 + mg △h 3 +…… =mg （△h 1+ △h 2 + △h 3 ……) =mg h =mgh1－mgh2 重力做功的特点: 重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。 WG = mgh1 - mgh2 上述分析过程表明： 还表明：功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。即 即：WG = mgΔh 二.重力势能 1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。 2.单位：国际单位制中，焦耳(J)。 1J=1kg．m.s-2 .m=1N.m 3.重力势能是标量，状态量。 4.重力势能的变化 ΔEP=mgh2-mgh1 Ep=mgh 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化. 在物理学中， “mgh”是一个有特殊意义的物理量. 这个物理量就是表示物体的重力势能。 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 14 三、重力做功与重力势能变化关系 重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功 如果重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功 即 WG = －ΔEp 讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？ 计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面