内容正文:
8.2重力势能
黄山“飞来石”
黄果树“大瀑布”
重力势能与什么因素有关系?
质量越大,所处的位置越高,重力势能越大
重力势能的表达式如何?
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一、重力做功
小球都是从A点落到B点,三个做功为多少?
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甲: WG=mgΔh=mgh1-mgh2
乙:WG=mglcosθ=mgΔh= mgh1-mgh2
丙:把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2…每一小段都可以近似地看作一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2…物体通过整个路径时重力做的功WG=mgΔh1+mgΔh2+…=mg(Δh1+Δh2+…)=mgΔh= mgh1-mgh2
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结论
结论:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置(高度差)有关,而跟物体运动的路径无关。
公式:W=mg
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二、重力势能
温故知新
重力势能与什么因素有关系?
(1)高度越高,泡沫塑料板形变越大,势能越大。
(2)质量越大,泡沫塑料板形变越大,势能越大。
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重力势能
1、公式:Ep=mgh(相对于零势能面的高度)
2、单位:J 1J=1kg.m2.s-2=1 N.m
3、特征:标量、
重力做功与重力势能有什么关系呢?
h
h1
h2
2
1
从位置1到位置2的过程中重力做功以及重力势能的变化?
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02
重力做功WG=mgh1-mgh2(其中mgh1为物体在位置1 具有的重力势能,其中mgh2为物体在位置2具有的重力势能
重力势能变化量:p=Ep2-Ep1
WG=-(Ep2-Ep1)=-
总结:(1)物体的高度下降时,重力做正功,重力势能减少,重力势能减少量等于重力所做的功
(2)物体的高度增加时,重力做负功,重力势能增加,重力势能增加量等于重力所做的功
(3)重力势能的变化量只与重力做功有关,与其他力做功无关
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三、重力势能的相对性
如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为0.则小球落到地面前瞬间的重力势能为( )
A.Mgh B.mgH
C.mg(h+ H) D.-mgh
D
解析:据题意知已选定桌面为参考平面,则小球在最高点时的高度为H