8.2 重力势能 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

2.重力势能 必修 第二册 第八章 机械能守恒定律 新课导入 想一想：这两张图在警示什么内容？为什么小小的东西也会对人造成伤害？ 重力势能及相关因素 2021年4月8日，舍某、马某在兵团第12师三坪农场某小区12楼居住，为图方便，将水壶、芦荟叶等物品多次从窗户抛出。其中，抛出的芦荟叶砸中路人刘某腿部。法院判决舍某有期徒刑七个月，缓刑一年，并处罚金人民币2000元。马某有期徒刑六个月，缓刑一年，并处罚金人民币1000元。 新闻报道中的人被坠落的芦荟叶砸伤，为什么芦荟叶也会对人造成伤害？ 重力势能及相关因素 由这些事例，结合初中所学知识，说说重力势能的大小与什么因素有关？ 高处的物体具有重力势能。物体的质量越大，位置越高。它具有的重力势能就越大。 倡导文明行为 拒绝高空抛物 共建和谐社会。 随堂演练 下列关于物体具有的重力势能的说法,正确的是(　　) A.重力大的物体,重力势能一定大 B.惯性大的物体,重力势能一定大 C.海拔越高的物体,重力势能一定大 D.静止的物体也可能有重力势能 D 重力做功的特点和重力势能表达式 我们已经对重力势能进行了定性分析，接着我们要试着对重力势能进行定量表达，探究重力势能的表达式。 重力做功的特点和重力势能表达式 根据“重力势能与物体的质量及位置有关”，请你猜想一下重力势能的表达式。 重力做功的特点和重力势能表达式 在刚刚过去的北京冬奥会上，我国运动员奋勇拼搏。 其中最引人注目的当属运动员谷爱凌，取得了两金一银的优秀成绩。 重力做功的特点和重力势能表达式 观察并思考 运动员谷爱凌上升和下降过程中重力做什么功？重力势能怎样变化？它们之间有关系吗？ 重力做功的特点和重力势能表达式 要定量确定重力势能的表达式应该从何角度入手？ 运动员下降时，高度 ： 重力做　　，重力势能　　。 运动员上升时，高度　　： 重力做　　，重力势能　　。 因重力势能与重力做功密切相关，确定重力势能表达式，应对重力做功进行研究。 降低 正功 减少 增高 负功 增加 重力做功的特点和重力势能表达式 （1）设一个质量为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，求这个过程中重力做的功。 （2）如图所示，质量为m的物体从上向下运动，沿着一个斜面向下运动到B，再水平运动到B，高度由h1降为h2。求这个过程中重力做的功。 重力做功的特点和重力势能表达式 mg Δh h1 h2 A B （1）设一个质量为 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，求这个过程中重力做的功。 W G ＝ mgΔh ＝ mgh1 － mgh2 重力做功的特点和重力势能表达式 （2）如图所示，质量为 m 的物体从上向下运动，沿着一个斜面向下运动到 B′，再水平运动到 B，高度由 h1 降为 h2 。求这个过程中重力做的功。 h2 Δh h1 B B′ θ A mg 物体沿斜面运动距离是L，在这一过程中重力做的功是： WG＝（mgcosθ）L＝mgΔh＝mgh1－mgh2 从 B′沿水平方向运动到 B 的过程中，重力不做功。 即这个过程中重力做的功： WG＝mgΔh=mgh1－mgh2 重力做功的特点和重力势能表达式 上面情况中，尽管物体运动的路径不同，但高度的变化是一样的，而且重力做的功也是一样的。数据都是mgh。 上述两种情况，重力做功有什么特点，数据都等于什么？ 重力做功的特点和重力势能表达式 1、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。 ※重力做功 重力做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。h1，h2分别代表始、末两个位置的高度。 重力做功的特点和重力势能表达式 为什么说物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh是一个具有特殊意义的物理量？应该用什么来定义它？如何表示？ mgh的特殊意义在于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。因此，我们把mgh叫做重力势能，常用Ep表示。 重力做功的特点和重力势能表达式 2、重力势能 1.定义：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 2.决定重力势能大小的相关因素： 物体的重力势能的大小跟物体的质量和所在的高度有关 3.大小: Eｐ=mgh; 4.单位： 焦耳（J） 是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳，符号为 J。 1 J ＝ 1 N·m 重力做功的特点和重力势能表达式 因重力势能与重力做功密切相关，我们已经得到了重力势能表达式，