教科版必修二 第4章第3节 势能 重力势能 课件（21张）.ppt

4 3势能 重力势能 第四章机械能和能源 wg mgh mg h1 h2 mgh1 mgh2 一 重力做功 wg mglcos mgh mg h1 h2 mgh1 mgh2 3 物体沿曲线运动从a到c w1 mglcos 1 mg h1 w w1 w2 w3 w mg h1 mg h2 mg h3 mg h1 h2 h3 mgh mgh1 mgh2 重力对物体做的功与路径无关 仅由物体的质量和始末两个位置的高度差决定 重力做功的特点 几个概念 力 物体之间的相互作用 重力 物体由于地球的吸引而受到的力 重力势能 物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能 由初中学习可知 重力势能的大小跟物体的质量和所在高度有关 如果物体要由低处上升到较高处 必克服重力做功 这时物体的重力势能增加 5 重力做功特点 当物体的高度发生变化时 重力要做功 物体下降时 物体被举高时 重力做正功 重力做负功 说明 做功的过程就是通过力传递能量的过程 功是能量转化的量度 如果物体在力的作用下能量发生了变化 那么这个力一定对物体做了功 可见 重力做的功等于mgh这个量的变化 在物理学中 就用mgh这个物理量表示物体的重力势能 1 定义 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积 2 单位 国际单位制中 焦耳 j 1j 1kg m s 2 m 1n m3 重力势能是标量 状态量 4 重力势能的变化 重力势能的改变量 ep mgh末 mgh初 ep mgh h为相对参考平面的高度 二 重力势能 温馨提示 请勾画笔记 1 状态量 是描述物质系统状态的物理量 例如 位置 速度 动能 角速度 压强 温度 体积 势能等等都是状态量 物质系统在外界作用下 它的状态将随时间而发生变化 描述该系统状态量也随时间而发生变化 2 过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量 例如功 速度改变量等都是过程量 它们都与一定的物理过程相对应 过程量与状态量有何区别 类比拍照瞬间 好像录像过程 三 重力做功与重力势能变化关系 重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做正功 重力势能减少 减少的重力势能等于重力对物体做的功 如果重力做负功 重力势能增加 增加的重力势能等于物体克服重力做的功 ep ep末 ep初 mgh末 mgh初 温馨提示 请做笔记 计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面下方的物体的高度是负值 重力势能也是负值 参考平面的选取是任意的 一般选地面为参考平面 在参考面上方的物体的高度是正值 重力势能也是正值 势能是状态量 标量 表示大小 正值就比负值大 四 重力势能的相对性 高度是相对的 所以重力势能也是相对的 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 6j 10j 4j 0 10j 10j 10j 10j 选取不同的参考平面 物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程 wg和 ep与参考面的选择无关 20 温馨提示 请做笔记 注意 1 重力的功是标量 有正负之分 重力做功的正负表明了重力相对于受力物体在效果上讲属于动力还是阻力 功的正负不表示大小 比较功的多少时 不能带正负号 即取绝对值比较 2 重力势能是标量 但有正负 正负表示了重力势能的大小 正值表示物体所在位置在参考面的上方且随着距参考面距离的增大而增大 负值表示物体所在位置在参考面的下方且随着距参考面距离的增大而减小 正值就比负值大 故比较物体重力势能的大小时 要带着正负号 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力 也就是说 倘若没有地球 就谈不上重力 所以 严格说来 重力势能是地球与物体所组成的这个 系统 所共有的 而不是地球上的物体单独具有的 重力势能属于物体和地球组成的系统所有 五 重力势能的系统性 平常所说的 物体 的重力势能 只是一种习惯简化的说法 答案 d 2 沿着高度相同 坡度不同 粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端 下列说法正确的是 a 沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多b 沿坡度大 粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多c 沿坡度小 粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多d 不管沿怎样的斜面运动 物体克服重力做功相同 物体增加的重力势能也相同答案 d 3 我国发射的 神舟 七号飞船在绕地球45圈后 于2008年9月28日胜利返航 在返回舱拖着降落伞下落过程中 其重力做功和重力势能变化的情况为 a 重力做正功 重力势能减小b 重力做正功 重力势能增加c 重力做负功 重力势能减小d 重力做负功 重力势能增加 答案 a 4 关于重力势能 下列说法中正确的是 a 物体的位置一旦确定 它的重力势能的大小也随之确定b 物体与零势面的距离越大 它的重力势能也越大c 一个物体的重力势能从 5j变化到 3j 重力势能变大了d 重力势能的减少量等于重力对物体做的功 答案 cd 5 如图所示