重力势能 PPT课件.ppt

7 4重力势能 动手做一做 器材 一张纸 一支笔 思考 不能用手给物体初速度 你能让笔穿破纸吗 分组 两个同学为一个小组 这是因为物体一旦处在一定高度时 就具有了一定的能量 而当它从所处的的高处落下时 这些能量就会以做功的方式释放出来 在初中我们已经学过 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能 那么重力势能的大小与什么有关 又如何定量表示呢 本节课我们就来学习这个问题 做一做 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功 物体竖直向下运动 高度从h1降为h2 物体沿倾斜直线向下运动 高度从h1降为h2 物体沿任意路径向下运动 高度从h1降为h2 mg 分析 第一种情况 重力做的功 WG mgh mgh1 mgh2 分析 第二种情况 重力做的功 WG mglcos mgh mgh1 mgh2 分析 第三种情况 重力做的功 WG mg h1 mg h2 mg h1 h2 mgh mgh1 mgh2 mg 重力做功的特点 重力做功与路径无关 只跟始末位置的高度差h有关 不论光滑路径还是粗糙路径 也不论是直线运动还是曲线运动 只要初末状态的高度差相同 重力做的功就相同 重力势能 我们把物理量mgh叫做物体的重力势能 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 说明 重力势能是标量 单位 焦耳 1J 1kg m s 2 m 1N m WG EP1 EP2 EP 由高处向低处 由低处向高处 重力做正功 重力势能减小 重力做负功 重力势能增大 重力做功和重力势能变化的关系 重力做的功 初态的重力势能 末态的重力势能 势能的变化量 重力势能的相对性 高度h是相对于谁的呢 1 参考平面 物体的重力势能总是相对于某一 来说的 这个 叫做参考平面 在参考平面 物体的重力势能等于 2 参考平面的选择是 选择不同的参考平面 物体的重力势能数值 3 参考平面上方的物体重力势能为 下方的物体的重力势能为 负号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 例 小球质量1kg 从桌面 离地高h2 1m 以上h1 2m的A点下落到地面的B点 请填写下表 g 10m s2 20J 30J 10J 0J 30J 30J 30J 30J 选择不同的参考平面 物体的重力势能不同 相对性 重力势能有正负 正负号只表示大小 重力做功和势能的变化与参考平面的选择无关 绝对性 标量 重力势能的系统性 那么重力势能是谁具有的呢 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 都具有系统性 任何势能 当然不能 因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况 不行 摩擦力做功与路径有关 小结 一 重力做功的特点 二 重力势能表达式 物体由于被举高而具有的能叫重力势能 三 重力做功与重力势能变化的关系 四 重力势能特性 WG mgh 与路径无关 只与起点和终点的高度差有关 EP mgh 重力做正功 重力势能减少重力做负功 重力势能增加 WG EP 标量 相对性 绝对性 系统性 此处h指的是物体初末位置的高度差 此处h指的是物体所处高度 1 关于重力势能的几种理解 正确的是 A 重力势能等于零的物体 一定不会对别的物体做功 B 放在地面上的物体 它的重力势能一定等于零 C 在不同高度将某一物体抛出 落地时重力势能相等 D 相对不同的参考平面 物体具有不同数值的重力势能 但并不影响研究有关重力势能的变化量 练习 CD 2 物体在运动过程中 克服重力做功为50J 则 A 重力做功为50J