8.2 重力势能 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

高空抛物 有法可依 课堂引入 高一物理必修二 8.2 重力势能 用自己的课本做如下实验 1、质量相同，高度越大，重力势能越大 2、同一高度，质量越大，重力势能越大 1）同一课本从不同高度静止下落到自己手上，感觉 • • • 2）不同质量的课本从同一高度静止下落到自己手上，感觉 • • • 结论： 控制变量法 情景体验 如何定量表示重力势能？ 研究重力做功 当物体的高度发生变化时，重力要做功 物体上升,重力做 功 物体下降,重力做 功 负 正 这几种情况下重力做功如何求？ 图5-31 一、重力做的功 类型3 类型2 类型1 B B Δh h1 h2 A mg l B θ mg A A mg 求下列三种情况下，小球从A运动到B，重力对小球做的功 类型2 类型1 B Δh1 Δh2 Δh h1 h2 A mg 类型1: 类型2: 拓展1: 拓展2： WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2 WG＝mgl cosθ＝mgΔh＝mgh1－mgh2 WG＝mgΔh1＋mgΔh2＝mgΔh＝mgh1－mgh2 l B θ mg A 求下列三种情况下，小球从A运动到B，重力对小球做的功 l1 B θ mg A l2 Δh1 Δh2 l1 B θ mg A l2 Δh3 拓展1 拓展2 WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh2＝mgΔh＝mgh1－mgh2 类型3 类型2 类型1 B B Δh1 Δh2 Δh3 Δh h1 h2 A mg 类型1: 类型2: 类型3: A1 A2 A3 WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2 WG＝mgl cosθ＝mgΔh＝mgh1－mgh2 WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋… ＝mgΔh＝mgh1－mgh2 l B θ mg A A mg 求下列三种情况下，小球从A运动到B，重力对小球做的功 思考：重力做功的特点是什么？ 化曲为直 ——微元法 一、重力做功 1、重力做功的特点 物体运动时，重力对它做的功与高度差有关，而跟物体运动的路径无关。 W G =mgh1 － mgh2 2、重力的功 功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积 mgh1 与跟终点高度的乘积 mgh2 两者之差。 二、重力做功的特点 重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑还是粗糙路径，也不论是直线还是曲线运动，不论是否受到其他力的作用，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同． 二、重力做功的特点 例1．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是( ) A．沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多 B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C. 沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多 D．上述几种情况重力做功同样多 D 典例分析 例2　某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图3所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A.从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功 B.从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功 C.从A到B重力做功mg(H＋h) D.从A到B重力做功mgH √ WG =mgh1-mgh2 功 = ？ 的变化 重力势能 EP=mgh 初位置 末位置 三、重力势能 定义：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 2.大小: Ep=mgh 物体的重力势能等于物体的质量和所在的高度的乘积 3. 单位： 焦耳（J），是标量。 三、重力势能 WG =mgh1-mgh2 WG = EP初 － EP末 = －（EP末 － EP初） WG = －△EP 四、重力做功和重力势能减少的关系 例3．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？(g=10m/s-2) 分析：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=200X10X(10-3)=14000J △EP= Ep2-Ep1=mgh2-mgh1=-14000J 负号表示重力势能减少了14000J 典例分析 结论1：物体下降，重力做正功，重力势能减少；重力势能减少的数量等于重力做的功。 若物体加速或减速下降呢？ 例4．塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2) 分析：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=－14000J