8.2 重力势能-课件-2020-2021学年高一物理人教版(2019)必修第二册
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特供
内容正文:
重力势能
第八章
机械能守恒定律
第 2 节
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
1
重力势能的影响因素
重力做功与重力势能
重力势能的性质
例题精析
弹性势能简介
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Outline
大纲
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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尼亚加拉大瀑布
物体因为处于一定的高度而具有的能量称为重力势能。
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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物体的重力势能与哪些因素有关?
重力势能与物体的质量(m)和所处的高度(h)有关。
定性
定量
思考
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重力势能的影响因素
WG=mgΔh
=mgh1-mgh2
(1)一个质量为m的物体,从与地面高度为h1的位置A,竖直向下运动到高度为h2的位置B (如图),这个过程中重力做的功是多少?
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
1
重力势能的影响因素
=mgh1-mgh2
WG1=mglcosθ
=mgΔh
(2)质量为m的物体从高度为h1的A点沿直线斜面运动到高度为h2的B′点(如图),这个过程中重力做的功是多少?
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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重力势能的影响因素
微元法
WG=mg∆h1+mg∆h2+mg∆h3+…
=mgh1-mgh2
=mgΔh
(3)质量为m的物体从高度为h1处的A点沿曲线运动到高度为h2的B点(如图),则:重力所做的功是否还一样呢?
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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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。
重力势能的影响因素
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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重力势能与质量(m)和高度(h)有关。
功 与 能量 的转化的概念紧密相连。
WG= mgh1 - mgh2
Ep1
Ep2
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重力势能的性质(EP)
4. 重力势能是地球和物体组成的系统所共有的。
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. 表达式: EP=mgh
3. 国际单位:
焦耳(J)
1J=1kg·m·s-2·m=1N·m
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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重力势能的相对性
物体的重力势能总是相对于某一水平面来说,这个水平面叫做参考平面,又叫做零势能面。在这个水平面上,物体的重力势能取为零。
A
B
O
O
O
功的定义 | 功的正负 | 相互作用 | 例题精析 | 变力做功
谁的重力势能较大?
m
2m
(标量,代数运算)
① 若选择桌面为参考平面,则两球的重力势能均为0,相等;
② 若选择地面为参考平面,则h为正值,红球的重力势能较大;
③ 若选择桌面以上为参考平面,则h为负值,绿球重力势能较大。
EP=mgh
思考
功率定义 | 瞬时功率 | 估算问题 | 机车启动 | 例题精析
【问题】 质量m=0.5 kg的小球,从桌面上方高h1= 1.2 m的A点下落到地面上的B点,桌面离地面的高度h2 = 0.8 m。试完成下面的表格。 (g取10 m/s2)
所选择的参考平面 小球在A点的重力势能 小球在B点的重力势能 整个下落过程中小球重力做的功 整个下落过程中小球重力势能的变化量
桌面
地面
重力势能的性质(EP)
6 J
10 J
-4 J
0
10 J
10 J
减少10 J
减少10 J
重力势能具有相对性,重力势能的变化量具有绝对性。
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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1到2阶段:重力做负功 WG= -mgh, 重力势能增加了mgh
重力做功与重力势能
WG=EP1-EP2 =-△Ep
2到3阶段:重力做正功 WG= mgh, 重力势能减小了mgh
重力做的功等于重力势能的减少量。
重力势能的影响因素 | 重力势能的性质 | 重力做功与重力势能 | 例题精析 | 弹性势能
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1. 质量为m的小球从距离地面高为h处由静止下落,碰地后弹起的高度为½h,然后下落,又弹起的高度