重力势能(y).ppt

前言 重力势能：物体凭借其位置而具有的能量。 课堂训练 练习一：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 * 重力势能 美国亚利桑那州巴林杰陨石坑 雪　崩 瀑　布 水利发电站 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 决定重力势能大小的因素： 定性分析得：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。 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。 因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。 一、重力做功 物体竖直下落 从 A 到 B A h B h1 h2 WG=mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2 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 Δh1 Δh2 Δh3 A C h A △h 1 θ m L 7 物体沿曲线运动 从 A 到 C 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中， “mgh就用这个物理量表示物体的重力势能。 Δh h2 h1 A B 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 重力做功的特点: 二、重力势能 m — 物体的质量，单位：千克（kg） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J） g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2） h — 物体的高度，单位：米（m） 即：物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积． 表达式 讨论：物体在以下四种情况下，重力做功 与重力势能的关系？ C 1：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 h2 A B h C WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 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 计算重力势能之前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。 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； 势能是状态量、标量．+、–表示大小． 四、重力势能的相对性 高度是相对的，所以重力势能也是相对的 重力势能属于物体和地球组成的系统 . 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) 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 10J -4J 0 10J 10J -10J -10J h1 h2 A B 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与参考面的选择无关 小 结 一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度差有关 二、重力势能： 地球上的物体具有的与它高度有关的能量。重力势能是地球和物体共有的. 三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。 〖典 例〗 将重力为50N的物体沿竖直方向向上以1m/s2的加速度吊起10m，在这一过程中，拉力对物体做的功的是多少？重力做的功是多少？重力势能变化多少？ 解：由牛顿第二定律得： F－mg＝ma F＝mg＋ma＝55N 拉力做功：WF＝F·h＝550J 重力做功：WG＝－mgh＝－500J 即物体克服重力做功为500J 又因为：WG＝EP1－EP2 即物体的重力势能增加了500J D 练习三：将一个物体由A点移