高一物理人教必修二同步课件74重力势能共34.ppt

重力势能,1,如果一个物体能够对外界做功，我们就说这个物体具有,由于运动,能量,动能,由于发生弹性形变,弹性势能,由于被举高,重力势能,2,L,h,A,A,A,B,B,B,竖直下落,沿斜线运动,沿曲线运动,竖直位移为h,竖直位移为h,竖直位移为h,一、重力做功的特点：重力做的功跟移动的路径无关，只跟重力的大小和初末位置的高度差有关。W=mgh,3,思考：我们怎样来定量的描述物体的重力势能呢？,WGmg(h1-h2),4,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。,一、重力做功,二、重力势能,重力势能,物体由于被举高而具有的能量,1.重力势能的表达式：Ep=mgh,m物体的质量，单位：千克（kg）,Ep物体的重力势能，单位：焦（J）,g重力加速度，单位：米秒2（ms2）,h物体的高度，单位：米（m）,即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。,【练习】塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2),【练习】塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2),重力做功为：WG=mg(h1-h2)=14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力势能减少了14000J,【分析】,三、重力做功与重力势能的关系,(1)当物体由高处向低处运动时:,重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。,(2)当物体由低处向高处运动时:,重力做负功(物体克服重力做功)，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。,WG=mgh1mgh2=Ep1Ep2=Ep,10,讨论：,(1)重力做正功重力势能减少，而且重力做了多少功，重力势能就减少了多少。(2)重力做负功重力势能增加，而且克服重力做了多少功，重力势能就增加多少。体会“功是能量转化的量度”,2.重力做功与重力势能变化的关系,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。当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢？为什么？,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。当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢？为什么？不行，摩擦力做功与路径有关。,三.重力势能的相对性,三.重力势能的相对性,高度h是相对于谁的呢？,三.重力势能的相对性,高度h是相对于谁的呢？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。,三.重力势能的相对性,高度h是相对于谁的呢？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。参考平面选取不同，重力势能的数值就不同。可见，重力势能具有相对性。选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题。,说明,重力势能的正负表示大小。,说明,重力势能的正负表示大小。,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。,说明,重力势能的正负表示大小。,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：3J5J,说明,1.计算重力势能之前需要先选定参考平面。在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。2.参考平面的选取是任意的。3.重力势能是标量。+、表示大小。,总结：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。,如果有一个人站在3楼，你认为他所在的位置是比较高还是比较低？,【例】如图,质量1.0kg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),【例】如图,质量1.0kg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),【例】如图,质量1.0kg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),四.重力势能的系统性,四.重力势能的系统性,那么重力势能是谁具有的呢？,四.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。,四.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。不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定的。,必须指出的是，重力是地球与物体之间的相互作用力。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。,总结：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。,31,小结,一、重力做功的特点：与路径无关，只与初末位置的高度差有关二、重力势能：Ep=mgh三、重力做功与重力