重力势能afdsghdf

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第五节 重力势能,学习目标,1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算,2、理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关,3、知道重力势能的相对性及势能差的不变性,4、了解弹性势能,5、学会从功和能的关系上解释和分析物理现象,1, 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,（一）重力势能的相关因素,重力势能与物体的质量和高度有关，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大,讨论,1、把一个物体举高时，重力对物体做正功还是负功？重力势能如何变化？,2、一个物体从高处下落，重力对物体做正功还是负功？重力势能如何变化？,一、重力势能,3、质量为,m,的物体从高度为,h,1,的,A,点下落到高度为,h,2,的,B,点，重力所做的功是多少？,W,G,=,mg,h,=,mg,（,h,1,-,h,2,）=,mgh,1,-,mg,h,2,h,h,2,h,1,A,B,小结:与动能的引入类似，因为重力的功等于,mgh,这个量的变化，所以在物理学中，就用这个物理量表示物体的重力势能。,2,（二）重力势能的表达式,E,p,=,mgh,E,p, 物体的重力势能，单位：焦（J）,m ,物体的质量，单位：千克（kg）,g, 重力加速度，单位：米秒,2,（ms,2,）,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,讨论,1、一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是,A、铁球的重力势能大于木球的重力势能,B、铁球的重力势能等于木球的重力势能,C、铁球的重力势能小于木球的重力势能,D、上述三种情况都有可能,2、体积相同的铝立方体和铅立方体，放在同一水平桌面上时，哪个重力势能较大？为什么？,3,1、用,E,p1,=,mgh,1,来表示物体在初位置的重力势能；用,E,p2,=,mgh,2,来表示物体在末位置的重力势能，则重力功,W,G,=,E,p1,-,E,p2,。,2、重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功；重力做负功即物体克服重力做功时，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,二、重力势能与重力做功的关系,讨论：如图所示，质量为,m,的小物体从,A,处运动到,C,处，运动的路径有无数条，请利用功的概念和重力作功与重力势能的变化之间的关系这两个不同的角度来讨论，在这些运动过程中，重力所做的功是否相同？（已知,AC,的高度为,h,）,h,1,h,2,h,3,A,C,h,A,C,h,A,C,h,B,4,讨论：同一物体放在同一位置，其重力势能是否可以有不同的值？如：有一个质量为,m,小物体放在二楼地板上，每层楼高,h,，则该物体的重力势能为多大？,对选定的参考平面而言，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。,讨论：有一物体在,A,点的重力势能是1J，在,B,点的重力势能是0，在,C,点的重力势能是 - 2J，则物体在哪一点的重力势能最大？,三、重力势能具有,相对性,小结:重力做功的特点 重力所做的功只跟物体初位置的高度,h,1,和末位置的高度,h,2,有关，跟物体运动的路径无关,四,、重力势能是,标量,注意：重力势能的正负参与比较大小。,5,五、弹性势能,1、发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能,2、物体的形变程度越大，弹性势能也越大,小结：尽管物体的重力势能的量值与参考平面的选择有关，但同一物体处在不同高度处时重力势能的差值却与参考平面的选择无关解题过程中关心的主要是重力势能的差值,讨论：在同一物体处在不同高度处时重力势能的差值与参考平面的选取是否有关？,3、弹簧的弹性势能: 在弹性限度内，,E,P,=,k x,2,/,2,4、弹性势能和重力势能的对比,重力势能：大小由地球和地面上物体的相对位置决定；,弹性势能：大小由形变程度决定，而形变程度不同，发生形变的物体的各部分相对位置会发生变化。,6,小结：（1）势能也叫位能,（,2,）势能具有系统性：重力势能是地球和物体组成的系统共有的，弹性势能是物体的各部分所共有的,讨论,1关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是,A当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少,B物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加,C地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值,D重力做功的多少与参考平面的选取无关,2物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则,A重力做功为50J B物体的重力势能一定增加50J C物体的动能一定减少50J D重力做了50J的负功,7,小结,1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。,2、势能是标量，单位是焦耳。,3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差。,4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的有关，同一物体处在不同高度处时重力势能的差值却与参考平面的选择无关。,2、以40ms的初速度竖直向上抛出一个物体，以抛出点为参考平面，经过,t,s 后，物体的重力势能是重力势能最大值的,倍，则,t,的大小为（,g,= 10ms,2,）,A2 s B3 s C4 s D5 s,思考：1、挂在竖直墙壁上的长1.80m的画，画面质量为100g，下面画轴质量为200g，将它沿墙缓慢卷起，,g,取10ms,2,，需做多少功？,答案：,4.5J,答案：,A,8,思考题,1关于重力势能的几种理解，正确的是,A重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功,B相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题,C在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等,D放在地面的物体，它的重力势能一定等于零,2一物体从,A,点沿粗糙面,AB,与光滑面,AC,分别滑到同一水平面上的,B,点与,C,点，则下列说法中正确的是,A沿,AB,面下滑时重力做功多,B沿两个面下滑时重力做的功相同,C沿,AB,面下滑时重力势能减少得多一些,D沿两个面下滑时减少的重力势能相同,A,C,B,9,3在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时,A物体的重力势能最大,B物体的动能最大,C弹簧的弹性势能最大,D弹簧的弹性势能最小,4质量为1 kg的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有36 J的动能空气阻力不计，取地面为零势能面，,g,取10 ms,2,，则,A铁球在最高点时的重力势能为36J,B铁球在全程中点位置时具有72J机械能,C铁球落到地面时速度为12 ms,D,铁球开始下落时的高度为,7.2m,10,