内容正文:
7.4、重力势能
观察
巴林杰陨石坑
复活节岛
一、重力的功
类型1:
类型2:
类型3:
WG=mgh=mgh1-mgh2
WG=mgl cosθ=mgh=mgh1-mgh2
WG=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…
=mgh
=mgh1-mgh2
类型3
类型2
类型1
B
B
Δh1
Δh2
Δh3
h
h1
h2
mg
A
A1
A2
A3
l
B
θ
mg
A
mg
A
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(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。
WG=mgh1-mgh2
初态和末态的表达式均为“mgh”,可见“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
二、重力势能
1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积
EP=mgh
2、重力势能是标量,单位是焦耳(J)
思考
质量相同时,高度越高,重力势能越大
高度相同时,质量越大,重力势能越大
h
m
h’
m
h
m’
m
二、重力势能
3、重力做功和重力势能的关系:
WG=mgh1-mgh2
初态的重力势能
末态的重力势能
重力做的功
WG=EP1-EP2
①当物体由高处向低处运动时:
重力做正功,即WG>0,EP1>EP2
重力势能减小
②当物体由低处向高处运动时:
重力做负功,即WG<0,EP1<EP2
重力势能增大
重力做功对应着重力势能的变化
三、重力势能的相对性
EPB=-3mgh
EPA=2mgh
EPB=-2mgh
EPA=0
EPA=-mgh
EPB=0
重力势能具有相对性,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。
重力势能的变化 EPB-EPA =-2mgh
h
h
h
A
h
h
h
A
h
h
h
A
B
B
B
说明
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,但对重力势能的变化没有影响。
3、通常选地面为参考面。
例: 如图,质量0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点,桌面高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,
但对于一个确定的物理过程,WG和△EP与参考面的
选择无关