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 8.2 重力势能 情景引题 0 思考：小明从1楼到3楼，哪种方式他的重力做功最少？ 情景引题 0 A Δh B h1 h2 质量为 m 的小球从 A 位置运动到 B 位置 竖直向下 WG = mgΔh = mgh1－mgh2 θ L Δh h1 h2 A B WG = mgLcos θ = mgΔh = mgh1－mgh2 沿倾斜直线向下 沿任意路径向下 WG = mgLcos θ = mgΔh = mgh1－mgh2 h1 h2 Δh A B θ L 重力做功及其特点 1 4 A Δ h B h1 h2 θ L Δ h h1 h2 A B WG ＝ mgΔh＝ mgh1－ mgh2 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有关，而跟物体运动路径无关. “mgh”是一个具有特殊意义的物理量. 它与重力做功有关,又与重力势能的基本特征一致. 把物理量mgh叫做重力势能. 重力做功 1 物体所受重力mg与所处高度h的乘积,用Ep表示 单位： 焦耳，符号为J 1J=1kg·m/s2·m=1N·m 1、重力势能: 重力势能 2 重力势能是标量，正负号表示大小！ 3、重力做功与重力势能变化的关系 重力做功等于重力势能的减少量，即E初-E末 WG=EP1-EP2 WG =mgh1-mgh2 重力做功WG (正、负） 重力势能EP （增加、减少） 重力做功和重力势能变化的关系 物体 上升 物体 下降 正 负 减少 增加 重力做的功等于重力势能的减少 物体克服重力做的功等于重力势能的增加 重力势能 2 学法P91 例1. 塔吊把一质量为 200 kg 的物体，从距地面高为 h1 = 8 m的高度匀速运到高为 h2 = 3 m 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？ 重力势能减少了 10000 J 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功的多少。 重力势能 2 重力做了 10000 J的正功 重力势能 2 例2. 塔吊把一质量为 200 kg 的物体，从距地面高为 h1 = 3 m的高度匀速运到高为 h2 = 8 m 的地方，重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？ 重力势能增加了 10000 J 结论2：物体上升，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的数量等于物体克服重力所做功的多少。 物体克服重力做了 10000 J 物体重力做了- 10000 J 重力势能是地球和物体所组成的系统所共有的。(通常在地球上分析某物体具有重力势能) 1、重力势能的系统性: 重力势能 2 学法P91 h h h A h h h A h h h A B B B EpB=-3mgh EpA=2mgh EpB=-2mgh EpA=0 EpA=-mgh EpB=0 选不同的参考面,物体的重力势能各不相同(相对）,但对重力势能的变化没有影响（绝对）。 通常选地面为参考面。 4、重力势能的相对性 重力势能 2 例3. 如图，质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。( g = 10 m/s2 ) 参考平面 在A点 在 B点 下落过程重力做功 重力势能变化 桌面 地面 6 J 10 J ─4 J 0 10 J 10 J 减少10 J 减少10 J h1 h2 A B 选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。 相对性 重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。 绝对性 重力势能 2 1.关于重力势能的几种理解，正确的是（ ） A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功 B.相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能改变的问题 C.在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等 D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零 BC 知识点四、弹性势能 课堂小练 2、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( 　　) A. mgh 减少mg(H－h) B. mgh