7.4重力势能2.ppt

第七章第七章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律7.4 重力势能2021/6/161一重力的功用自己的课本做如下试验用自己的课本做如下试验1、重力做功、重力做功WG与高度与高度h有关有关2、、重力做功重力做功WG与质量与质量m有关有关 1 1）同一课本从不同高度下落到自己手）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉上，感觉 • • • • • • 2 2）不同质量的课本从同一高度下落到）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉自己手上，感觉 • • • • • •探究得到的结论：探究得到的结论： 重力做功与什么因素有关呢？重力做功与什么因素有关呢？2021/6/162类型类型3类型类型2类型类型1一重力的功BBΔh1Δh2Δh3hh1h2Amg类型类型1 1: :类型类型2 2: :类型类型3 3: :A1A2A3WG＝＝mgh＝＝mgh1－－mgh2WG＝＝mgl cosθ＝＝mgh＝＝mgh1－－mgh2WG＝＝mgΔh1＋＋mgΔh2＋＋mgΔh3＋＋… ＝＝mgh ＝＝mgh1－－mgh2lBθmgAAmg2021/6/163结论物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。

终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关WG＝＝mgh1－－mgh2初态和末态的表达式均为初态和末态的表达式均为“mgh”，这个，这个“mgh”代表什么？代表什么？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.就用这个物理量表示物体的重力势能2021/6/165二二. 重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能1、定义：、定义： 2、重力势能的表达式、重力势能的表达式 ：： Ep = mghm —— 物体的质量，单位物体的质量，单位:千克（千克（kg）） g —— 重力加速度，单位重力加速度，单位:米／秒米／秒2（（m／／s2）） h —— 物体物体重心重心所处的高度，单位所处的高度，单位:米（米（m））Ep —— 物体的重力势能，单位物体的重力势能，单位:焦（焦（J））3、、物体的重力势能等于它所受的重力与物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积所处高度的乘积EP＝＝mgh2021/6/166讨论：讨论：质量为质量为3kg的小球的小球半径为半径为0.1m,放在放在0.9m高高的桌面上的桌面上,它具有的重力它具有的重力势能为多少势能为多少?rH2021/6/1674. 重力势能的相对性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-=-3mghEPA= =2mghEPB=-=-2mghEPA= =0EPA=-=-mghEPB= =0重力势能的变化重力势能的变化 EPB－－EPA ＝＝- -2mgh重力势能具有重力势能具有相对性相对性，为了比较势能的大小我们，为了比较势能的大小我们通常选一个通常选一个参考面参考面，处在参考面的物体的重力势，处在参考面的物体的重力势能为能为0 0 ，参考面，参考面上方上方的物体的重力势能是的物体的重力势能是正正数，数，参考面参考面下方下方的物体的重力是的物体的重力是负负数。

数2021/6/168如图有一个质量如图有一个质量2kg的小球放在桌面以上的小球放在桌面以上h1=1.2m处的处的A点，落到地面上的点，落到地面上的B点，桌面离地的高为点，桌面离地的高为h2=0.8m．请按要求填写下表．请按要求填写下表 (g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重力势点重力势能能小球在小球在B点重力点重力势能势能下落过程下落过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面24Jh1h2AB►选取不同的参考平面选取不同的参考平面, ,Ep数值不同数值不同－－16J40J－－40J40J0J40J－－40J►WG、、△△Ep与参考面的选取与参考面的选取无关无关2021/6/16104、重力势能具有相对性、重力势能具有相对性2) h是指物体重心到参考平面的高度是指物体重心到参考平面的高度2) 选择参考平面要视问题研究方便而定选择参考平面要视问题研究方便而定,通常选地面为参考面通常选地面为参考面 选不同的参考面物体的重力势能各不相同选不同的参考面物体的重力势能各不相同, ,但对但对重重力势能的变化力势能的变化没有影响。

没有影响5、重力势能是标量、重力势能是标量注意：重力势能的正、负表示大小注意：重力势能的正、负表示大小EP为正表示比在为正表示比在参考平面时的重力势能大，参考平面时的重力势能大，EP为负表示比在参考平面为负表示比在参考平面时的重力势能小时的重力势能小2021/6/1611WG＝＝mgh1－－mgh2WG＝＝EP1－－EP2初态的重力势能初态的重力势能末态的重力势能末态的重力势能重力做重力做的功的功三三重重力力做做功功与与重重力力势势能能的的关关系系2021/6/1612WG＝＝EP1－－EP21、当物体由高处向低处运动时：、当物体由高处向低处运动时：重力做重力做正功正功，即，即WG＞＞００，，EP1＞＞EP2重力势能重力势能减小减小2、当物体由低处向高处运动时：、当物体由低处向高处运动时：重力做重力做负功负功，即，即WG＜＜００，，EP1＜＜EP2重力势能重力势能增大增大重力做功对应着重力做功对应着重力势能的变化重力势能的变化三三重重力力做做功功与与重重力力势势能能的的关关系系重力所做的重力所做的功等于重力功等于重力势能减少量势能减少量WG= －－ △△Ep2021/6/16131．．关关于于重重力力做做功功和和物物体体的的重重力力势势能能，，下下列列说说法法中正确的是中正确的是: A．当重力做正功时，重力势能一定减少．当重力做正功时，重力势能一定减少 B．物体克服重力做功时，重力势能一定增加．物体克服重力做功时，重力势能一定增加 C．任何物体的重力势能都有确定值．任何物体的重力势能都有确定值 D．重力做功的多少与参考平面的选取无关．重力做功的多少与参考平面的选取无关巩固练习巩固练习√√√2021/6/16142．物体在运动过程中，克服重力做功为．物体在运动过程中，克服重力做功为50J，，则则:A．重力做功为．重力做功为50J B．物体的重力势能一定增加．物体的重力势能一定增加50J C．物体的动能一定减少．物体的动能一定减少50J D．重力做了．重力做了50J的负功的负功√√巩固练习巩固练习2021/6/16153. 沿着沿着高度相同高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法中正确的面向上将同一物体拉到顶端，以下说法中正确的是是:•　　A．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做功多功多•　　B．沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重．沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多力做功多•　　C．沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重．沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多力做功多•　　D．上述几种情况克服重力做功一样多．上述几种情况克服重力做功一样多B巩固练习巩固练习2021/6/16174．如图表示一个斜抛物体的运动，当物体由．如图表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置抛出位置1运动到最高位置运动到最高位置2时，重力做功是多时，重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置少？重力势能改变了多少？由位置2运动到跟运动到跟位置位置1在同一水平面上的位置在同一水平面上的位置3时，重力做功和时，重力做功和重力势能的变化是多少？由位置重力势能的变化是多少？由位置1运动到位置运动到位置3呢？呢？巩固练习巩固练习2021/6/1618四四重重力力势势能能是是系系统统所所共共有有的的1 1、重力是物体与地球之间的作用力、重力是物体与地球之间的作用力2 2、重力势能是物体与地球组成的系、重力势能是物体与地球组成的系统所共有的统所共有的2021/6/1623小结一、重力做功的特点：一、重力做功的特点： 与与路径无关路径无关，只与起点和终点的，只与起点和终点的高度差高度差有关有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。

表达式关的能量表达式 重力势能是相对的重力势能是相对的 ，正负表示大小正负表示大小 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面的平面 作为零势能参考面作为零势能参考面三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做重力做正功正功，重力势能，重力势能减少减少 重力做重力做负功负功，重力势能，重力势能增加增加四、势能是四、势能是系统能系统能2021/6/1624 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！。