2023学年完整公开课版势能的改变

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？

花盆乎？炸弹乎？！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：质量（m）一定高度（h）重力势（EP）EP与h的关系高度（h）一定质量（m）重力势能（EP）EP与m的关系现象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∝hEP∝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（Ｊ）重力势能是一个标量3、单位：4、标矢性：例题：一个质量为1０kg的投影仪,把它吊在一张高1m的桌面上空２ｍ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=10ｍ/s2）桌子１ｍ２ｍ0.5m1、选桌子为参考平面h1=2m,EP1=mgh1=10x10x2J=200J2、选地面为参考平面h2=（2+1）m=3mEP2=mgh2=10x10x3J=300J3、选天花板为参考平面h3=－

0.5mEP3=mgh3=－

10x10x0.5J=－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AGBGh1h2图A、自由落体运动GABh1h2Gff图B、在重力阻力作用下的落体运动落体运动EAEBWG=mg△h落体运动A落体运动Bmgh2mgh1-mgh2mgh1-mgh2mgh1mgh1mgh2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图3图2图1BB△hh1h2AmgBmgAAmgEAEBWG=EA-EB

图1

图2

图3

mgh1mgh1mgh1mgh2mgh2mgh2

mgh1-mgh2mgh1-mgh2mgh1-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（Ｊ）４、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mghDB练习2、如图所示，物体分别沿不同的路径1和路径2从A运动到B，则（）（A）沿路径1重力所做的功最大（B）沿路径2重力所做的功最大（C）沿路径1和路径2重力所做的功一样大（D）条件不足，不能判定A21C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