内容正文:
第八章 机械能守恒定律
第二节 重力势能
学习目标
1.通过不同路径重力做功的分析,归纳出重力做功与路径无关的特点。
2.理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系
3.知道重力势能的大小与参考平面的选取有关,即重力势能具有相对性,但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
4.了解弹性势能及其决定因素。
请勿高空抛物
h
G=mg
G=mg
h
h
G=mg
一、重力做功
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 动的路径无关。
二、重力势能
1.概念:
物体由于受到重力而具有的跟物体和地球的相对位置有关的能,叫重力势能。
4.重力势能是标量,是状态量
3.单位:
2.大小:
焦耳(J)
5.重力势能的特点:
二、重力势能
(1)重力势能的相对性
阅读课本内容“重力势能的相对性”,思考并回答以下问题:
A. 什么叫参考平面?在参考平面处,物体的重力势能是多少?
B. 通常情况下如何选取参考平面?
C. 对选定的参考平面而言,什么情况下重力势能
为正值,什么情况下重力势能为负值?
D. 重力势能的正负表示什么意思?
视研究问题的方便为原则,通常选择地面为参考平面。
参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能为正;
参考平面下方的物体,高度是负值,重力势能为负。
正(负)表示该位置的重力势能比参考平面的大(小)。
物体的重力势能总是相对某一水平面而言,这一平面叫做参考平面;零
二、重力势能
m
2m
判一判
谁的重力势能较大?
h1
h2
A
B
二、重力势能
练一练
如图,有一个质量0.5kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点,桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表 (g=10m/s2)。
►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
►WG、△Ep与参考面的选取无关。
三、重力做功和重力势能变化的关系
1
2
3
1→2过程:重力做功:
重力势能变化:
2→3过程:重力做功:
重力势能变化:
► 重力做的功等于重力势能的减少量
► 功是能量转化的量度
如图所示,长为2m、质量为10kg的一条细铁链放在水平地面上,从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间,铁链克服重力做的功为多少?重力势能的变化量是多少?(g取10m/s2)
解:
末:
初:
选水平地面为零势能面
变化量:
学以致用
$$