安徽省绩溪中学高一物理《7.4重力势能》课件.ppt

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1、4重力势能物体处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来.在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?1.做功请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功分析第一种情况重力做的功：WG=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2AhBh1h2分析第二种情况重力做的功：AChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2物体沿曲线运动从A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θL第三种情况结论通过分析我们知道重力做功的

2、特点1、重力做功与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同．2、“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。2.重力势能我们把物理量mgh叫做物体的重力势能．(1)物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积．Ep=mgh(2)单位：焦耳，1J=1kg·m·s2·m=1N·m(3)重力势能是标量，状态量。(4)重力势能的变化ΔEP=mgh2

3、-mgh13.重力做功与重力势能变化的关系重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢？当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少；当物体克服重力做功时，物体重力势能增加.WG=－(Ep2–Ep1)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14功是能量转化的量度练习塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m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？(g=

4、10m/s-2)分析：重力做功为：WG=mg(h1-h2)=14000JEp2-Ep1=mgh2-mgh1=－14000J重力势能减少了14000J重力做正功,重力势能减少练习塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功为：WG=mg(h1-h2)=－14000JEp2-Ep1=mgh2-mgh1=14000J重力势能增加了14000J重力做负功,重力势能增加当然不能，因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况．

5、当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢?为什么?不行，摩擦力做功与路径有关。高度的相对性决定了重力势能的相对性。计算重力势能之前需要先选定参考平面。（在参考平面，物体的重力势能为零。参考平面的选取是任意的，一般选地面为参考平面）b.在参考平面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。a.在参考平面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；174.重力势能的相对性1.重力势能的正负表示大小说明2.对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；3.下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。4.重力势能为负，表示物体在这个位置具有的重

6、力势能比在参考平面上具有的重力势能少。重力势能：－3J＞－5J重力势能的相对性5.选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同。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-10J-10Jh1h2AB选取不同的参考平

7、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20讨论：物体在以下四种情况下，重力做功与重力势能的关系？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。Ch1h2ABhC1.严格说来，重力势能是地球和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。2.平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。5.重力势能的系统性重力势能是谁具有的呢?3.不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的

8、物体系统由于其中各物体之