《重力势能》课件VIP专享VIP免费

重力势能前言物体由于被举高而具有的能叫重力势能。物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，重力做负功；物体下降时，重力做正功。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势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。一个新的概念——重力势能因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。物体竖直下落从A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2一.重力做功物体沿斜线运动从A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2物体沿曲线运动从A到CΔh1Δh2Δh3ACh2h1hA△h1θLW1=mglcosθ1=mgh1△W=W1+W2+W3+……W=mgh1+△mgh2△+mgh3△+……=mg（△h1+h2△+h3△……)=mgh=mgh1－mgh2重力做功的特点:重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。WG=mgh1-mgh2上述分析过程表明：还表明：功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。即即：WG=mgΔh【例1】某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图7－4－1所示，则下列说法正确的是()A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功图7－4－1B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH答案D1.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ΔEP=mgh2-mgh1Ep=mgh可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义的物理量.这个物理量就是表示物体的重力势能。二.重力势能WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214三、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即WG=－ΔEp讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？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.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．17四、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3】如图7－4－2所示，桌面距地面的高度为0.8m，一物体质量为2kg，放在桌面上方0.4m的支架上，求(1)以桌面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算图7－4－2物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？(2)以地面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？(3)以上计算结果说明什么？8J24J24J24J(3)通过上面的计算可知，重力势能是相对的，它的大小与零势能参考平面的选取有关，而重力势能的变化是绝对的，它与零势能参考平面的选取无关，其变化值与重力对物体做功的多少有关．必须指出的是，重力势能跟重力做功密切相关，而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物体“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.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。小结一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。三、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于重力势能减少WG=mgh1－mgh2=－ΔEp四、重力势能是相对的，正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为参考平面。五、势能是系统能。指系统所有。WG=mgΔh高度差Ep=mgh