内容正文:
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重力势能
重力做的功:
WG=mgh
重力做的功:
WG= mglcosθ =mgh
重力做的功:
WG=mgΔh1+mgΔh2 + ···
=mg(Δh1 +Δh2 + ···)
=mgh
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中, “mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
△h
h2
h1
A
B
物体从A落到B的过程中,重力做功
我们把物理量mgh叫做物体的重力势能.
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
说明:重力势能是标量.
单位:焦耳,1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m
二、重力势能
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 ?
WG=Ep1-Ep2
①物体由高处运动到低处时,重力做正功,物体重力势能减少;重力势能减少的数量等于重力做的功。
②物体由低处运动到高处时,重力做负功,物体重力势能增加;重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。
WG=mgh1-mgh2
三、关系
△h
h2
h1
A
B
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=10m/s-2)
分析:重力做功为:
WG=mg(h1-h2)=14000J
WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J
重力势能减少了14000J
请同学们完成
重力做正功重力势能减少
练一练
高度h是相对于谁的呢?
重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面.
四、重力势能的相对性
重力势能的正负表示大小
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;
下方物体的高度是负值,重力势能也是负值,重力势能为负。表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。
重力势能:-3 J> - 5 J
那么重力势能是谁具有的呢?
重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的,而不是地球上某一个物体单独具有的。
五、重力势能的系统性
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能大小也随