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

8.2重力势能课件 2 2.重力势能的大小与哪些因素有关呢？ 1.质量相同时，位置越高，重力势能越大。 2.高度相同时，质量越大，重力势能越大。 你能定量猜想一下重力势能的表达式吗？ 知识回顾 物体由于处在高处而具有的能量叫做重力势能 1.什么是重力势能？ 重力做功 重力势能 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功 一、重力做功特点 4 第一种情况重力做的功： 第二种情况重力做的功： 5 第三种情况重力做的功： 6 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（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。 结论： 7 2.表达式： 1.定义： 物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。 3.单位： Ep = mgh 焦耳，符号为J 二、重力势能 4.理解： 标量 状态量 8 想一想：重力势能跟重力做功密切相关，如果没有了重力，物体还有重力势能吗？ 没有！ Ep = mgh 1.系统性：重力势能是地球与物体所组成的“系统”共有的。 三、重力势能的特点 想一想：选择不同的参考平面，高度h相同吗？ 1.研究物体的重力势能时，应该选择一个参考平面，在此平面上，重力势能为0。 Ep = mgh 选择不同的参考平面，重力势能和重力做功有什么不同吗？ 三、重力势能的特点 算一算: 如图有一个质量1kg的小球从桌面以上高h1=1m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.5m。请按要求填写下表 (g=10m/s2)。 参考 平面 小球在A点重力势能EpA 小球在B点重力势能EpB A→B下落过程小球重力做功WG A→B下落过程小球重力势能变化ΔEp(末减初） 桌面 地面 10J h1 h2 A B -5J 15J -15J 15J 0J 15J -15J 比较、分析表格中的数据，有何特点？ 2.相对性：选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同； 重力做功WG、重力势能变化量△Ep与参考面的选取无关；WG=Ep1-Ep2=-△Ep 三、重力势能的特点 想一想：重力势能的正负表示什么？ 3.标矢性：标量。正负只表示大小。 上方说明物体重力势能为正，下方为负。重力势能负值说明该位置的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。 重力势能：－3 J － 5 J谁大？ 三、重力势能的特点 物体向下运动，重力做 功，重力势能 。 物体向上运动，重力做 功，重力势能 。 判一判：如上图，当物体向上或向下运动时，重力做什么功？重力势能如何变化？ 正 减少 负 增加 四、重力做功和重力势能变化的关系 重力势能的变化只与重力做功有关，和其他力是否做功无关 WG= -△Ep 上述情境中，存在空气阻力，结论是否会发生变化？ 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 1.为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0 ，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。 三、重力势能的相对性 2.参考面的选取不影响重力势能的变化： EpB－EpA ＝-2mgh 14 1、参考面（0势能面）的选取是任意的。 2、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）。 3、通常选地面为参考面。 说明： 15 1、重力是物体与地球之间的作用力 2、重力势能是物体与地球组成的系统所共有的 四、重力势能是系统所共有的 16 1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能. 五、弹性势能 撑竿跳高运动员手中弯曲的竿 拉长或压缩的弹簧 拉开的弓 2.影响因素：弹簧弹性势能与形变量、劲度系数有关。 重力做功 弹力势能的变化 重力势能的变化 弹力做功 重力做正功，重力势能减小 重力做负功，重力势能增加 弹力做正功，弹性势能减小 弹力做负功，弹性势能增加 W弹= -△EP WG= -△EP 五、弹性势能 【典例一】 19 20 【典例二】 21 解题思路：重力势能的变化情况与通过什么样的路径下落无关,只与初末状态的高度差有关,所以AB错误;不管以哪个水平面作为参考面,重力势能的变化量是确定的,C正确,D错误。 答案：C 22 【典例三】 3、关于弹性势能,下列说法正确的是(   ) A.任何发生弹性形变的物体,都具有弹性势能 B.任何具有弹性势能的物体,一定发生了弹性形变 C.物体只要发生形变,就一定具有弹性势能 D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关 解题思路：任何发生弹