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(共18张PPT)
第八章 机械能守恒定律
第二节 重力势能
什么是势能？
物体因为处于一定的高度而具有的能量称为重力势能。
可以对外做功，有潜在的能量（Potential energy）
重力势能
物体因为处于一定的高度而具有的能量
称为重力势能
思考：重锤为什么能对地面做功？
重力势能
思考：重锤为什么能对地面做功？
做功的过程就是能量转化和传递的过程
做了多少功，就有多少能量发生转化
重力
动能
地面
对重锤做功
对地面做功
二、重力做的功
这些情况这个过程中重力做的功是多少？
初末位置高度差相同
重力做功相同
路径不同
总结：重力做功只与初末位置有关，与运动路径无关！
二、重力做的功
WG = mgh1 － mgh2
Ep1
Ep2
总结：重力做功只与初末位置有关，与运动路径无关！
因此mgh具有特殊意义，即重力势能。
三、重力势能（EP）
物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积
EP=mgh
单位：焦耳（J） 1J=1kg·m·s-2·m=1N·m
标量 ，正负值表示大小
三、重力势能（EP）
重力势能与重力做的功的关系
(1) 当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG＞0，EP初＞EP末，重力势能减少，且减少的重力势能等于重力做的正功。
(2) 当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG＜0，EP初＜EP末，
重力势能增加，且增加的重力势能等于重力做的负功。
重力势能的相对性
三、重力势能（EP）
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（零势能面）。
在这个水平面上，物体的重力势能取为零。
（1）若物体在参考面，h=0，故Ep=0 ；
（2）若物体在参考面上方，则 h＞0为正值，Ep也是正值；
（3）若物体在参考面下方，则 h＜0为负值，Ep也是负值；
重力势能的系统性
三、重力势能（EP）
重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。
EP=mgh
WG＝EP1 － EP2 = -△Ep
课堂练习
1.（多选）关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是（ ）
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.地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；
D.重力做功的多少与参考平面的选取无关。
ABD
课堂练习
2. 离地面高度（不为零）相同的两物体甲和乙，已知甲物体质量大，以地面为零势面( )
A.甲物体重力势能大
B.乙物体重力势能大
C.一样大
D.不能确定
A
课堂练习
3. 下列关于重力势能的说法中正确的是（　　）
A．重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1与Ep2方向相反
B．同一物体重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1>Ep2
C．在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同
D．重力势能是标量，负值没有意义
B
课堂练习
4. 在离地80 m处无初速度释放一小球，小球质量为m = 0.2 kg，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在平面为零势能参考面。求：
(1)在第2 s末小球的重力势能；
(2)在第3 s内重力所做的功，重力势能的变化。
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