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

第八章 机械能守恒定律 第2节 重力势能 一、重力势能 二、重力做功 第2节 重力势能 三、弹性势能 四、弹力做功 新课引入 当山坡积雪内部的内聚力抗拒不了它所受到的重力拉引时，便向下滑动，引起大量雪体崩塌的自然现象叫雪崩，崩溃的雪花具有巨大的破坏能量。 新课引入 这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的流星撞击地面的结果。这颗铁质流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克TNT，据说，坑中可以安放下20个足球场。 新课引入 被举高的物体之所以有能量是因为在下落过程中重力做功使它速度逐渐增大。 我们把这种由于被举高而具有的能量叫重力势能。 当一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。 先要选取参考平面。 一、重力势能(gravitational potential energe) 物体由于被举高而具有的能量 1. 定义: 2. 表达式: Ep=mgh 4. 标矢性： 3. 单位： 标量， 焦耳(J) 注意: ①Ep是个相对值， h1=0.4m h2=0.4m A B EpA= EpB= 参考平面 m=1kg 4J -4J EpA= 8J EpB= 0J ②Ep有正负，表示大小。 Ep减= EpA-EpB Ep减= EpA-EpB ③Ep为物体和地球共同拥有 ④Ep的变化量和参考平面无关 Ep的变化量与什么有关？ 参考平面 状态量。 2.只与初末位置的高度差有关。 二、重力做功 A B mg mg mg h WG2= s ө WG1= =mgh WG3= L β =mgh mgh mgscosө mgLcosβ 1.重力做功与路径无关。 2.只与初末位置的高度差有关。 二、重力做功 1.重力做功与路径无关。 3.WG与EP的关系。 ①G做正功， EP减小。 G做负功， EP增加。 ②G做的功等于 A B mg h hB WG= mgh =mg(hA-hB) =mghA-mghB =EPA-EPB EP的减少量。 WG= EP初-EP末 =-ΔEP EPA EPB hA 【典例1】一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是(以水平地面为零势能面)(　　) A.铁块的重力势能大于木块的重力势能 B.铁块的重力势能小于木块的重力势能 C.铁块的重力势能等于木块的重力势能 D.上述三种情况都有可能 B 【典例2】如图2所示，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功(　　) B 【典例3】如图6所示，有一质量为m、长为L的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面顶点为重力势能零点，求：(1)开始时和链条刚好从右侧面全部滑出斜面时重力势能各多大？(2)此过程中重力做了多少功。 发生弹性形变的竹竿能够对人做功 发生弹性形变的弹簧能够对球做功 发生形变的物体能够对外做功 , 则说此物体具有能量 三、弹性势能(elastic potential energe) x 原长 F弹 发生弹性形变的物体拥有的一种势能 1.定义: x 原长 F弹 发生弹性形变的物体拥有的一种势能 1.定义: 三、弹性势能(elastic potential energe) G ①势能由相互作用的两物体共同拥有。 x 原长 发生弹性形变的物体拥有的一种势能 1.定义: 三、弹性势能(elastic potential energe) G ①势能由相互作用的两物体共同拥有。 ②弹力做正功， EP减小。 x 原长 F弹 发生弹性形变的物体拥有的一种势能 1.定义: 三、弹性势能(elastic potential energe) G ①势能由相互作用的两物体共同拥有。 ②弹力做正功， EP减小。 弹力做负功， EP增加。 A A x 原长 F弹 发生弹性形变的物体拥有的一种势能 1.定义: 三、弹性势能(elastic potential energe) ①势能由相互作用的两物体共同拥有。 ②弹力做正功， EP减小。 ③弹力做的功等于 EP的减小量 A A 弹力做负功， EP增加。 G B xB W弹= EP初-EP末 =-ΔEP x F弹 x = x 原长 F弹 1.定义: 三、弹性势能(elastic potential energe) ①势能由相互作用的两物体共同拥有。 ②弹力做正功， EP减小。 ③弹力做的功等于 EP的减小量 A A 弹力做负功， EP增加。 B xB W弹= EP初-EP末 =-ΔEP W弹= =- 发生弹性形变的物体拥