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(共27张PPT)
第2节 重力势能
第8章
重力做的功
01
重力势能
02
目 录
CONTENTS
弹性势能
03
新课引入
　　一枚鸡蛋能砸碎玻璃，你觉得这是真的吗？
　　
新课引入
1、与高度有关
2、与质量有关
猜想：重力势能和哪些因素有关？
探究方法：怎样研究重力势能的表达式？
思路：功是能量变化的量度
方法：研究重力做功的特点，找出重力势能的表达式
重力势能
物体由于被举高而 具有的能量
一、重力做的功
一、重力做的功
A:物体竖直下落
A
Δh
B
m
B:物体沿斜线运动
A
C
Δh
θ
m
L
WG = mgΔh
= mgh1－mgh2
WG = mgLcos θ
= mgΔh
= mgh1－mgh2
探究重力做功的特点
一、重力做的功
Δh1
Δh2
Δh3
C:物体沿曲线运动
A
C
h
θ
m
L
微
元
法
探究重力做功的特点
一、重力做的功
1、重力做功的特点
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。
h1，h2分别代表始、末两个位置的高度。
2、重力的功
功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积 mgh1 与跟终点高度的乘积 mgh2 两者之差。
一、重力做的功
(1)物体运动时，它的起点越高，重力对它做的功就越多。(　　)
(2)质量越大，重力做功越多。(　　)
(3)物体所处的高度只要发生变化，其重力一定做功。(　　)
(4)重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程。(　　)
(5)重力做功与物体受到的其他力无关。(　　)
×
×
√
×
√
一、重力做的功
1.某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，重力加速度为g，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
重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程
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
√
课堂练习
一、重力做的功
“mgh”是一个具有特殊意义的物理量.
它与重力做功有关,又与重力势能的基本特征一致.
把物理量mgh叫做重力势能.
二、重力势能
二、重力势能
定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
2. 决定重力势能大小的相关因素：
物体的重力势能的大小跟物体的质量和所在的高度有关
3. 表达式: Ep=mgh
m — 物体的质量，单位：千克（kg）
Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J）
g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）
h —物体的重心的高度，单位：米（m）
二、重力势能
初态的重力势能
末态的重力势能
A
B
WG＝Ep1－Ep2
4.重力做功与重力势能的关系
(2)从低到高，重力做 功（物体 重力做功），即重力势能 ，重力势能的 等于重力所做的功，WG 0，Ep1 Ep2。
(1)从高到低，重力做 功，重力势能 ，重力势能的 等于 重力所做的功， WG 0，Ep1 Ep2。
正
>
>
减少
减少量
负
克服
<
<
增加量
增加
二、重力势能
如图有一个质量0.5kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表 (g=10m/s2)。
h1
h2
A
B
参考 平面 小球在A点重力势能EpA 小球在B点重力势能EpB A→B下落过程小球重力做功WG A→B下落过程小球重力势能变化ΔEp
桌面
地面
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。
WG、△Ep与参考面的选取无关。
比较、分析表格中的数据，有何特点？
6J
10J
-4J
0
10J
10J
减少10J
减少10J
二、重力势能
(1)需要先选定参考平面，H=0，重力势能也为零，称零势能参考面
(3) 重心在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
(4) 参考平面的选取是任意的 .通常选大地为参考面;
比较势能大小，要选相同参考面。
(2) 重心在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；
注意：势能是标量．+、–表示大小．
5.重力势能是标量，具有相对性（高度具有相对性）
例+5J>+1J>0>-1J>-5J
二、重力势能
6.重力势能的系统性
(1)重力势能属于物体和地球组成的系统，重力是系统内相互作用力。
(2) “物体的重力势能”是指物体和地球组成的系统的重力势能。
　势能：　相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能（potential energy）。
势能属于相互作用的系统所具有。
弹簧各部分间有相互作用力，弹簧具有“弹性势能”
分子间有相互作用力，组成的系统具有“分子势能”
电荷间有相互作用力，组成的系统具有“电势能”
二、重力势能
(1)在参考平面相同时，同一物体在不同高度时，重力势能不同。
(　　)
(2)重力做功与路径无关，但重力势能的变化与路径有关。(　　)
(3)重力势能Ep1＝10 J，Ep2＝－10 J，则Ep1与Ep2方向相反。(　　)
(4)重力做功WG＝－20 J，则物体的重力势能减小20 J。(　　)
(5)同一物体的重力势能Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则Ep1>Ep2。(　　)
√
×
×
×
√
课堂练习
二、重力势能
2.质量为m＝1 kg的小球，从离桌面H＝1.5 m高的A处由静止下落，桌面离地面B处高度为h＝0.5 m，如图所示。若以桌面为参考平面，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是
A.小球在A点的重力势能为20 J
B.小球在B点的重力势能为5 J
C.由A处下落至B处过程中重力势能减少量为20 J
D.若以地面为参考平面，由A处下落至B处过程中
重力势能减少量为15 J
√
三、弹性势能
三、弹性势能
拉长或压缩的弹簧
正在击球的网球拍
撑竿跳高运动员手中弯曲的竿
三、弹性势能
1.定义：发生 形变的物体的各部分之间，由于有 的相互作用而具有的势能，叫弹性势能。
2.影响弹性势能的因素
(1)弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变越大，弹簧的弹性势能就 。
(2)弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数 ，弹簧的弹性势能越大。
弹性
弹力
越大
越大
三、弹性势能
3.对弹性势能的理解
(1)系统性：弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量，因此弹性势能具有系统性。
(2)相对性：弹性势能的大小与选定的弹性势能为零的位置有关，对于弹簧，一般规定弹簧处于原长时的弹性势能为零。
4、弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系
（1）弹簧弹力做正功：弹性势能减少。
（2）弹簧弹力做负功：弹性势能增加。
三、弹性势能
知识拓展
1、弹性势能的表达式:
（1）一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零。
（2）L为弹簧的伸长量或压缩量。
（3）L，Ep具有相对性。
2、弹簧弹力做功与弹性势能变化的表达式：
W
三、弹性势能
F拉
x
F拉
0
x
l
F拉 = kx
F2
F3
F4
F5
F1
Δx1
Δx2
Δx3
Δx4
用外力缓慢拉弹簧时：F拉=kx
拉力做正功，弹力做负功，二者大小相等
即：W弹＝－W拉=
若取弹簧自然长度时为弹簧零势能，则有：
课堂练习
三、弹性势能
3.如图所示的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是
√
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