7.4重力势能2

第七章机械能及其守恒定律7.4重力势能一重力的功用自己的课本做如下试验1、重力做功WG与高度h有关2、重力做功WG与质量m有关1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉•••探究得到的结论：重力做功与什么因素有关呢？类型3类型2类型1一重力的功BBΔh1Δh2Δh3hh1h2Amg类型1:类型2:类型3:A1A2A3WG＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mglcosθ＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgh＝mgh1－mgh2lBθmgAAmg结论物体运动时，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。WG＝mgh1－mgh2初态和末态的表达式均为“mgh”，这个“mgh”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。二.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：2、重力势能的表达式：Ep=mghm——物体的质量，单位:千克（kg）g——重力加速度，单位:米／秒2（m／s2）h——物体重心所处的高度，单位:米（m）Ep——物体的重力势能，单位:焦（J）3、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讨论：质量为3kg的小球半径为0.1m,放在0.9m高的桌面上,它具有的重力势能为多少?rH4.重力势能的相对性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-3mghEPA=2mghEPB=-2mghEPA=0EPA=-mghEPB=0重力势能的变化EPB－EPA＝-2mgh重力势能具有相对性，为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。如图有一个质量2kg的小球放在桌面以上h1=1.2m处的A点，落到地面上的B点，桌面离地的高为h2=0.8m．请按要求填写下表(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面24Jh1h2AB►选取不同的参考平面,Ep数值不同－16J40J－40J40J0J40J－40J►WG、△Ep与参考面的选取无关4、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。2)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。选不同的参考面物体的重力势能各不相同,但对重力势能的变化没有影响。5、重力势能是标量注意：重力势能的正、负表示大小。EP为正表示比在参考平面时的重力势能大，EP为负表示比在参考平面时的重力势能小。WG＝mgh1－mgh2WG＝EP1－EP2初态的重力势能末态的重力势能重力做的功三重力做功与重力势能的关系WG＝EP1－EP21、当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG＞０，EP1＞EP2重力势能减小2、当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG＜０，EP1＜EP2重力势能增大重力做功对应着重力势能的变化三重力做功与重力势能的关系重力所做的功等于重力势能减少量WG=－△Ep1．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C．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巩固练习√√√2．物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则:A．重力做功为50JB．物体的重力势能一定增加50JC．物体的动能一定减少50JD．重力做了50J的负功√√巩固练习3.沿着高度相同、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，以下说法中正确的是:•A．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做功多•B．沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多•C．沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多•D．上述几种情况克服重力做功一样多B巩固练习4．如图表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功和重力势能的变化是多少？由位置1运动到位置3呢？巩固练习四重力势能是系统所共有的1、重力是物体与地球之间的作用力2、重力势能是物体与地球组成的系统所共有的小结一、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。表达式重力势能是相对的，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零势能参考面。三、重力做功与重力势能变化的关系重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加四、势能是系统能12GPPWEEPEmgh