8.2 重力势能-2023-2024学年高一物理备课高效互动课件（人教2019必修第二册）

高中物理必修二 第八章 机械能守恒定律 8.2 重力势能 高中物理必修二 第八章 机械能守恒定律 思考： 这则公益广告蕴含了什么物理原理？ 一、重力做功 算一算： 一个质量为m的物体，从位置A分别按下列三种方式运动到位置B（高度差为h），分别计算这三种情况下重力所做的功。 第一种情况: WG＝mgh 一、重力做功 第二种情况: WG＝ mglcosθ ＝mgh 第三种情况: 一、重力做功 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。 2、物体下降时重力做正功； 物体上升时重力做负功。 3、重力做功的特点可推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积，跟初、末位置有关。 二、重力势能 △h h2 h1 A B 物体从A落到B的过程中,重力做功： 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中， “mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。 二、重力势能 1、物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积。 Ep=mgh 2、重力势能Ep＝mgh具有相对性，与参考平面的选取有关，其中h是相对参考平面的高度。 3、重力势能是标量，但有正负，正负表示重力势能的大小。当物体在参考平面下方h处，重力势能Ep＝－mgh。 4、重力势能的差值ΔEp与参考平面的选取无关，它的差值是绝对的。 5、重力势能具有系统性，重力势能是物体和地球共有的。 三、重力做的功与重力势能变化的关系 △h h2 h1 A B 重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢 ？ WG=Ep1-Ep2 =-△Ep WG=mgh1－mgh2 重力做的功等于重力势能的减小量 （1）重力做正功，物体重力势能减少；重力势能减少量等于重力做的功。 （2）重力做负功，物体重力势能增加；重力势能增加量等于物体克服重力做的功。 三、重力做的功与重力势能变化的关系 思考与讨论：重力势能Ep＝mgh中的“h”与重力做功W＝mgΔh中的“Δh”相同吗？若不同，有何区别？ 不相同。重力势能Ep＝mgh中的“h”是物体相对于参考平面的高度；而重力做功W＝mgΔh中的“Δh”是物体初、末位置的高度差，与参考平面无关。 四、重力势能的相对性 1、重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。 2、重力势能的正负表示大小 四、重力势能的相对性 对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；下方物体的高度是负值，重力势能也是负值，重力势能为负。表示物体在这个位置具有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 3、重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。 四、重力势能的相对性 五 弹性势能 讨论： 如图所示，物体与水平轻质弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处由静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，弹簧始终在弹性限度内，则：(1)物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？(2)物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？(3)在A、A′处弹性势能有什么关系？ 五 弹性势能 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而具有的势能，叫弹性势能。 2、影响弹性势能的因素 (1)弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变越大，弹簧的弹性势能就越大。 (2)弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大。 五 弹性势能 3、对弹性势能的理解 (1)系统性：弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量，因此弹性势能具有系统性。 (2)相对性：弹性势能的大小与选定的弹性势能为零的位置有关，对于弹簧，一般规定弹簧处于原长时的弹性势能为零。 4、弹性势能与弹力做功的关系：弹性势能的变化只与弹力做功有关，弹力做负功，弹性势能增大，反之则减小。 课堂练习 　1、质量为m＝1 kg的小球，从离桌面H＝1.5 m高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h＝0.5 m，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的