内容正文:
重力势能
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。
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。
WG=mgh
=mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2
一.重力做功
物体竖直下落 从 A 到 B
A
h
B
h1
h2
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
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 ……)
Δh1
Δh2
Δh3
A
C
h
A
△h 1
θ
L
=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
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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