4.4 势能 -【知识探究】高一下学期物理教科版（2019）必修第二册.pptxVIP

高中物理必修二演讲者：曹雄4.4势能

目录一、重力做的功二、重力势能三、重力势能的相对性四、弹性势能

【PART.01】一、重力做的功

重力做的功01势能

重力做的功01势能一枚鸡蛋从30m高的高空坠下能砸碎玻璃，你觉得这是真的吗？从物理学的视角看，一枚小小的鸡蛋，它所处的位置越高，它具有的重力势能就越大，它的“杀伤力”就会越大。那么，重力势能的表达式是什么呢？

重力做的功01势能物体竖直下落（A到B）AhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2

重力做的功01势能AChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2物体沿斜线运动（A到C）

重力做的功01势能物体沿曲线运动（A到C）A△h1θlΔh1Δh2Δh3AChh1h2

重力做的功的特点、表达式02势能三种情形重力做的功均为WG＝mgh=mgh1－mgh2分析表明，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。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。重力做功的表达式：WG=mgh1－mgh2可见,物体所受的重力mg与它所处的位置的高度h的乘积mgh一定具有特殊的意义。

【PART.02】二、重力势能

重力势能01势能1.概念：物体由于位于高处而具有的能量叫重力势能。3.国际单位：焦耳(J)1kg·m/s2·m=1N·m=1J2.大小：Ep=mgh4.重力势能是标量，状态量。

重力做功与重力势能的关系02势能例1.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=8m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？重力势能减少了10000J结论1：物体下降，重力做正功，重力势能减少；重力势能减少的数量等于重力做的功。重力做功10000J

重力做功与重力势能的关系02势能例2.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=8m的地方，重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？物体克服重力做了10000J重力势能增加了10000J结论2：物体上升，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。

重力做功与重力势能的关系02势能重力做功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物体克服重力做的功等于重力势能的增加

【PART.03】三、重力势能的相对性

重力势能的相对性01势能(1)物体在参考面上，h=0，Ep=0。(2)物体在参考面上方，h为正值，Ep为正值参考面即高度为零的平面，一般来说参考面可以任意选取参考面又称零势能面正负表示大小Ep=mgh(h是物体相对参考面的高度)(3)物体在参考面下方，h为负值，Ep为负值

重力势能的相对性01势能hhhAhhhAhhhABBBEpB=-3mghEpA=2mghEpB=-2mghEpA=0EpA=-mghEpB=0选不同的参考面,物体的重力势能各不相同(相对）,但对重力势能的变化没有影响（绝对）。2、通常选地面为参考面。

重力势能的绝对性02势能例.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。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。(g=10m/s2)参考平面在A点在B点下落过程重力做功重力势能变化桌面地面6J10J─4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。相对性重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。绝对性

重力势能的系统性03势能物体重力势能与重力做功密切相关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球或物体，就谈不上重力，所以，重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。平常只说物体具有的重力势能，是一种简化的说法。物体说：重力势能是我自己的！地球说：朋友这是咱们俩的！

课堂练习04势能1．某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，皮球质量为m，球从A点经C点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是（）A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B重力做功为mg（H＋h）D．从A到C重力做功为mg（H－h）

D

课堂练习