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7.4 重力势能 课堂训练 例: 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？ * 问题与思考 1、在什么情况下，物体的重力要做功？ 物体的高度发生变化，重力就要做功 2、重力做功有何特点？ 研究教材P59： 图7.4－1，图7.4－2，图7.4－3 类型3 类型2 类型1 重力的功 B B Δh1 Δh2 Δh3 h h1 h2 A mg 类型1: 类型2: 类型3: A1 A2 A3 WG＝mgh＝mgh1－mgh2 WG＝mgl cosθ＝mgh＝mgh1－mgh2 WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋… ＝mgh＝mgh1－mgh2 l B θ mg A A mg 重力做功有何特点？ 物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。 WG=mgh1-mgh2 =mgh 物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。 问题与思考 “势能”是怎样定义的？ 相互作用的物体凭借其 位置而具有的能量。 重力势能的定义式 ： EP= mgh （1）重力势能与什么因素有关？ （2）重力势能的单位？ （3）重力势能是矢量还是标量？ 问题与思考 问题与思考 重力势能的改变和重力做功之间 有怎样的关系呢？ WG＝EP1－EP2 = － △EP 1、当物体由高处向低处运动时： 重力做正功，即WG＞０，EP1＞EP2 重力势能减小 2、当物体由低处向高处运动时： 重力做负功，即WG＜０，EP1＜EP2 重力势能增大 重力做功对应着重力势能的变化 问题与思考 重力势能的定义式 ： 其中h表示什么？如何选取？ EP= mgh 1.为什么说重力势能具有相对性？ 2.何为参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？ 3.选择不同的参考平面，物体的重力势能的值 是否相同？是否会影响有关重力势能问题的 研究？ 4.如果物体在参考平面的上方，重力势能取什 么值？ 表示什么含义？ 5.如果物体在参考平面的下方，重力势能取什 么值？表示什么含义？ 6.为什么说“势能是系统所共有的”？ 阅读与思考 重力势能的相对性 h h h A h h h A h h h A B B B EPB=-3mgh EPA=2mgh EPB=-2mgh EPA=0 EPA=-mgh EPB=0 重力势能具有相对性，为了比较势能的大小，应选同一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0 ，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。 重力势能的增量△Ep＝ EPB－EPA ＝-2mgh 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) h1 h2 A B 地面 桌面 下落过程小球重力势能变化 下落过程小球重力做功 小球在B点重力势能 小球在A点重力势能 参考 平面 6J -4J 10J -10J 10J 0 10J -10J 选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程，WG和△EP与参考平面的选择无关 *