鲁科版必修2 势能的改变 课件 （共22张）.ppt

第2节 势能的改变 重力势能的改变 引出问题 运动的物体具有动能 处于一定高度的物体有没有能量 重力势能 物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能 用ep表示 提出问题 影响重力势能的因素有哪些呢 猜想与假设 高度 质量 设计实验验证 实验方法 实验器材 控制变量法 大小质量均不同的小铁柱和小木块 刻度尺 装有沙子的玻璃容器 模型小板凳 1 控制质量不变 比较高度与重力势能的关系 实验过程 2 控制高度不变 比较质量与重力势能的关系 实验分析 现象1 现象2 越高 越低 越大 越小 ep h 越大 越小 越小 越大 ep m 实验结论 ep h ep m 一 重力势能 1 定义 物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能 用ep表示 2 公式 h为物体重心到参考面的高度 焦耳 重力势能是一个标量 3 单位 4 标矢性 例题 一个质量为1 kg的投影仪 把它吊在一张高1m的桌面上空 处 这个投影仪是否具有重力势能呢 此投影仪的重力势能是多少呢 取g 10 s2 1 选桌子为参考平面 h1 2m ep1 mgh1 10 x10 x2j 200j 2 选地面为参考平面 h2 2 1 m 3mep2 mgh2 10 x10 x3j 300j 3 选天花板为参考平面 h3 0 5mep3 mgh3 10 x10 x0 5j 50j 解 一 重力势能 1 定义 物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能 2 公式 3 单位 焦耳 j 4 标矢性 重力势能是标量 h为物体重心到参考面的高度 5 重力势能具有相对性 1 选择不同的参考面 零势能面 重力势能是不同的 一般选择地面 2 物体在参考平面上方 h 0 重力势能是正值 表示该点位置所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能大 3 物体在参考平面下方 h 0 重力势能是负值 表示该点位置所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能小 合外力做的功可以使物体的动能发生变化 那么什么力做功会使物体重力势能的发生变化呢 提出问题 二 重力做功与重力势能的改变 mgh2 mgh1 mgh1 mgh2 mgh1 mgh2 mgh1 mgh2 物体重力势能的变化只由重力所做的功决定 与其它力所做的功均无关 因此 重力所做的功与重力势能改变的关系可以写成 结论 1 物体从高处下落的过程中 重力做正功 wg 0 ep1 ep2 即重力势能减小 2 物体从低处升高的过程中 重力做负功 wg 0 ep1 ep2 即重力势能增大 提出问题 上面我们讨论物体的运动路径都是在竖直方向 如果物体运动的路径是做曲线运动 重力对物体做功又将如何 三 重力做功与物体运动路径的关系 mgh1 mgh1 mgh1 mgh2 mgh2 mgh2 mgh1 mgh2 mgh1 mgh2 mgh1 mgh2 结论 重力做功只与物体始末位置的高度差有关 与路径无关 课堂小结 一 重力势能 1 定义 物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能 用ep表示 2 公式 h为物体重心到参考面的高度 3 单位 焦耳 重力势能是一个标量 5 重力势能具有相对性 1 选择不同的零势面 重力势能是不同的 一般选地面 2 物体在参考平面上方 h 0 重力势能是正值 3 物体在参考平面下方 h 0 重力势能是负值 二 重力做功与重力势能的改变 三 重力做功与物体运动路径的关系 重力做功只与物体始末位置的高度差有关 与路径无关 物体重力势能的变化只由重力所做的功决定 是否存在其它力的作用及有没有其它力做功均无关 课后练习 练习1 关于重力势能 下列说法正确的是 a 放在地面上的物体所具有的重力势能一定为零 b 重力势能恒大于零 c 重力势能的大小只由重物本身的质量决定 d 将质量为m的物体匀速举高h 重力势能增加mgh d b c 练习3 图5表示一个斜抛物体的运动 当物体由抛出位置1运动到最高位置2时 重力做功是多少 重力势能改变了多少 由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时 重力做功和重力势能的变化是多少 由位置1运动到位