5.4-2第四节-重力势能.ppt

第五章 机械能及其守恒定律第四节 重力势能 势能：相互作用 凭借其们置 重力势能：物体由于被举高而具有的势能。 一、重力的功 四、势能是系统所共有的 严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。 平常所说的“物体”的重力势能，只是一致习惯简化的说法。 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 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、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。 五、势能是系统能 课堂训练 2、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量( ) A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值 课堂训练 3、起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？ 再见 * 功：物体在力的作用下能量发生变化，则 力一定对物体做了功。 正 负 当物体的高度发生变化时，重力要做功 物体被举高时：重力做 功 物体下降时：重力做 功 物体竖直下落 从 A 到 B A h B m 6 一、重力的功 物体沿斜线运动 从 A 到 C A C h θ m L 物体沿曲线运动 Δh1 Δh2 Δh3 A C h A △h 1 θ m L 物体沿曲线运动 7 Δh1 Δh2 Δh3 A C h 重力做功与路径无关, 只跟始末位置的高度差Δh有关 8 重力做功的特点 1、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g= 10m/s2) 9 课堂训练 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中， “mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。 Δh h2 h1 A B 物体从A落到B的过程中,重力做功 10 二、重力势能 表达式 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 —物体的高度，单位：米（m） 即：物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积． 12 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 14 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变化量 如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功 如果重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功 h1 h2 A B 20 小球的重力势能是多少？ 计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。 参考平面的选取是任意的 . 在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值； 势能是标量．+、–表示大小． 17 三、重力势能的相对性 高度的相对的，所以重力势能也是相对的 例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2) 地面 桌面 下落过程小球重力势能变化 下落过程小球重力做功 小球在B点重力势能 小球在A点重力势能 参考 平面 6J 10J -4J 0 10J 10J -10J -10J h1 h2 A B 选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关 20 D * *