1、重力势能1前言前言 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。物体由于被举高而具有的能叫重力势能。物体的高度发生变化时，重力物体的高度发生变化时，重力要做功。要做功。一个新的概念重力势能因此，因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。2类型类型3类型类型2类型类型1BBh1h2h3hh1h2Amg类型类型1:1:类型类型2:2:类型类型3:3:A1A2A3WGmghWGmgl cosWGmgh1mgh2mgh3 lBmgAAmg思考：重力做功的特点是什么？思考：重力做功的特点是什么？mghmgh3 重力做功只与重力做功只与初、末位置的竖直高度初、末位置的竖
2、直高度有关，有关，与路径无关。与路径无关。一、重力做功的特点：一、重力做功的特点：练习练习1、某人质量、某人质量50kg,楼层高楼层高4m,从一楼从一楼上到三楼，重力做功？上到三楼，重力做功？练习练习2、从距地相同高度，沿各种方向抛、从距地相同高度，沿各种方向抛出粉笔头，讨论重力做功是否相等。出粉笔头，讨论重力做功是否相等。WGmgh4EPmgh标量、标量、二、重力势能二、重力势能物体由于被举高而具有的能量。物体由于被举高而具有的能量。1、定义：、定义：2、单位：、单位：焦耳（焦耳（J）3、标矢性：、标矢性：hm状态量状态量思考：思考：h为到哪的距离？为到哪的距离？零势面零势面5hhhAhhh
3、AhhhABBBEPB=-=-3mghEPA=2mghEPB=-=-2mghEPA=0EPA=-=-mghEPB=0 1 1、某点重力势能与零势面选取有关么？、某点重力势能与零势面选取有关么？2 2、两点间重力势能变化量、两点间重力势能变化量Ep与零势面选取有关么？与零势面选取有关么？3、重力做功与重力势能变化量有什么关系？、重力做功与重力势能变化量有什么关系？重力势能的增量重力势能的增量Ep EPBEPA-2mgh 讨论重力势能的相对性讨论重力势能的相对性6 1)Ep与零势面选取有关，与零势面选取有关，求重力势能求重力势能一定先规定零势面一定先规定零势面4 4、重力势能的相对性：、重力势能的
4、相对性：17 3)处在参考平面的物体的重力势能为处在参考平面的物体的重力势能为0，上方上方是是正正数，数，.下方下方是是负负数。数。4)Ep的正负表大小的正负表大小2)重力势能变化量重力势能变化量Ep与零势面选取无关与零势面选取无关7 -3J的重力势能与的重力势能与1J的重力势能谁大？的重力势能谁大？17 -3J的功与的功与1J的功谁大？的功谁大？-3N的力与的力与1N的力谁大？的力谁大？作为标量，重力势能的正负表（作为标量，重力势能的正负表（）作为标量，功的正负表（作为标量，功的正负表（）作为矢量，力的正负表（作为矢量，力的正负表（）大小大小动力做功、阻力做功动力做功、阻力做功方向方向814
5、5、重力做功与重力势能变化关系、重力做功与重力势能变化关系重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量 WG =Ep练习练习1 1、物体向下运动，重力做功为、物体向下运动，重力做功为（）重力势能（）重力势能（）；）；练习练习2 2、物体向上运动，重力做功为、物体向上运动，重力做功为（）重力势能（）重力势能（）。）。正正减少减少负负增加增加9例：例：如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上h1=1.2m的的A点落到地面的点落到地面的B点，桌面高点，桌面高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点重点
6、重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力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 6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程，对一个确定的过程，W WG G和和E EP P与参考面的选择无关与参考面的选择无关20重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量10 必须指出的是，必须指出的是，重力势能跟重力做功密重力势能跟重力做功密切相关切相关，而重力是而重力是地球与物体之间的地球与物体之间
7、的相互作用相互作用力力。也就是说，倘若。也就是说，倘若没有地球，就谈不上没有地球，就谈不上重力。重力。所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这个物体成的这个物体“系统系统”所共有的，而不是地球所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。上的物体单独具有的。重力势能是重力势能是物体和地球系统物体和地球系统 共有的共有的.三.重力势能的系统性 平常所说的平常所说的“物体物体”的重力势能，的重力势能，只是一种习惯简化的说法。只是一种习惯简化的说法。11小小 结结 一、重力做功的特点：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与路径无关，只与起
8、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二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关 的能量。的能量。表达式表达式 重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系 重力势能需选零势面重力势能需选零势面 ，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的平面作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。为零势能参考面。三、重力势能的系统性。三、重力势能的系统性。mghEP WG =Ep12随堂巩固训练随堂巩固训练 答案：答案：D 2我国发射的我国发射的“神舟神舟”七号飞船在绕地球七号飞船在绕地球45圈后，于圈后，于2
9、008年年9月月28日胜利返航，在返回舱拖着降落伞下落过程日胜利返航，在返回舱拖着降落伞下落过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为中，其重力做功和重力势能变化的情况为()A重力做正功，重力势能减小重力做正功，重力势能减小B重力做正功，重力势能增加重力做正功，重力势能增加C重力做负功，重力势能减小重力做负功，重力势能减小D重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加答案：答案：A3关于重力势能，下列说法中正确的是关于重力势能，下列说法中正确的是()A物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定之确定B物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大物
10、体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大C一个物体的重力势能从一个物体的重力势能从5 J变化到变化到3 J，重力势，重力势能变大了能变大了D重力势能的减少量等于重力对物体做的功重力势能的减少量等于重力对物体做的功答案：答案：CD4如图所示，一条铁链长为如图所示，一条铁链长为2 m，质量为，质量为10 kg，放，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化的瞬间，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？了多少？能力提升能力提升 1、成才之路成才之路3题、题、5题、题、6题。题。2、45分钟分钟2题、题、4题、题、7题。题。课后作业课后作业
