内容正文:
第八章 机械能守恒定律
8.3 重力势能
1.知道重力势能的定义。
2.理解重力势能的计算公式,知道重力势能是标量,单位是焦耳。
3.理解重力做功与重力势能的关系。
4.知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负的含义。
学习目标
5.知道弹性势能,理解弹力做功与弹性势能变化的关系。
温故
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。
物体竖直下落 从 A 到 B
A
h
B
h1
h2
WG=mgh
=mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2
一、重力做功
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
Δh1
Δh2
Δh3
A
C
h
A
△h 1
θ
L
W1=mglcosθ1=mg △h 1
W=W1+W2+W3+ ……
W=mg △h1+ mg △h2 + mg △h3 +……
=mg(△h1+ △h2 + △h3 ……)
=mg h
=mgh1-mgh2
2.重力做功的特点
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。
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:它一方面与重力做的功密切相关,另一方面它随着高度的增加而增加、随着质量的增加而增加,恰与前述重力势能的特征一致,就用这个物理量表示物体的重力势能。
打桩
2.重力势能的表达式
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量和它的高度的乘积。
二、重力势能
1.定义:物体由于被举高而使物体具有的能量叫重力势能。
计算重力势能之前需要先选定参考平面
在参考面上方的物体的高度是