重力势能时学习.pptx

图片欣赏身手敏捷，躲过身手敏捷，躲过了高空掉下的砖了高空掉下的砖第1页/共26页有杀伤力、有杀伤力、危险危险重力势能重力势能物体由于被举高而具有的物体由于被举高而具有的 能量能量为什么要为什么要“躲躲”呢？呢？第2页/共26页第3页/共26页重力势能：物体由于被举高而具有的势能。重力势能：物体由于被举高而具有的势能。当物体的高度发生变化时，重力要做功当物体的高度发生变化时，重力要做功物体被举高时：重力做物体被举高时：重力做 功功物体下降时：重力做物体下降时：重力做 功功正正负负第4页/共26页1 1、一个钢球和一个同体积的乒乓球从同一高度向你落下，你在下面有什么感受、一个钢球和一个同体积的乒乓球从同一高度向你落下，你在下面有什么感受、一个钢球和一个同体积的乒乓球从同一高度向你落下，你在下面有什么感受、一个钢球和一个同体积的乒乓球从同一高度向你落下，你在下面有什么感受?2 2、同一个钢球从不同的高度向你落下，你在下面有什么感受、同一个钢球从不同的高度向你落下，你在下面有什么感受、同一个钢球从不同的高度向你落下，你在下面有什么感受、同一个钢球从不同的高度向你落下，你在下面有什么感受?第5页/共26页物体沿曲线运动物体沿曲线运动h1h2h3AChh 1mL LA第6页/共26页1、特点、特点 物体运动时，重力对它做的只跟它的起点和终物体运动时，重力对它做的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。点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。2、功的大小、功的大小 等于物重跟起点高度的乘积等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终与物重跟终点高度的乘积点高度的乘积mgh2两者之差。两者之差。8 一、重力做功一、重力做功第7页/共26页 1、一质量为、一质量为5kg的小球从的小球从5m高处下落，碰高处下落，碰撞地面后弹起，每次弹起的高度比下落高度撞地面后弹起，每次弹起的高度比下落高度低低1m，求：小球从下落到停在地面的过程中，求：小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功重力一共做了多少功?（g=10m/s2）250J第8页/共26页 可见，重力做的功等于可见，重力做的功等于可见，重力做的功等于可见，重力做的功等于“mghmgh”这个量的变化。在这个量的变化。在这个量的变化。在这个量的变化。在物理学中，物理学中，物理学中，物理学中，“mghmgh”是一个由特殊意义的物理量。就是一个由特殊意义的物理量。就是一个由特殊意义的物理量。就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。用这个物理量表示物体的重力势能。用这个物理量表示物体的重力势能。用这个物理量表示物体的重力势能。h hh h2 2h h1 1A AB B物体从物体从物体从物体从A A落到落到落到落到B B的过程中，重力做功的过程中，重力做功的过程中，重力做功的过程中，重力做功第9页/共26页二、重力势能二、重力势能二、重力势能二、重力势能 m m 物体的质量，单位：千克（物体的质量，单位：千克（物体的质量，单位：千克（物体的质量，单位：千克（kgkg）E Ep p 物体的重力势能，单位：焦（物体的重力势能，单位：焦（物体的重力势能，单位：焦（物体的重力势能，单位：焦（J J）g g 重力加速度，单位：米秒重力加速度，单位：米秒重力加速度，单位：米秒重力加速度，单位：米秒2 2（mms s2 2）h h 物体的高度，单位：米（物体的高度，单位：米（物体的高度，单位：米（物体的高度，单位：米（mm）物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。1 1、表达式：、表达式：、表达式：、表达式：2 2、重力势能是状态量，是标量、重力势能是状态量，是标量、重力势能是状态量，是标量、重力势能是状态量，是标量第10页/共26页三、重力势能的相对性三、重力势能的相对性三、重力势能的相对性三、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高度的相对的，所以重力势能也是相对的高度的相对的，所以重力势能也是相对的高度的相对的，所以重力势能也是相对的 一个质量为一个质量为一个质量为一个质量为5kg5kg的物体，在竖直方向上从的物体，在竖直方向上从的物体，在竖直方向上从的物体，在竖直方向上从A A点通过点通过点通过点通过B B点运动到点运动到点运动到点运动到C C点，其中点，其中点，其中点，其中A A、B B两点的高度差两点的高度差两点的高度差两点的高度差5m5m，B B、C C两两两两点的高度差点的高度差点的高度差点的高度差10m10m。(1)(1)如果选如果选如果选如果选B B点为零势能点，物体在点为零势能点，物体在点为零势能点，物体在点为零势能点，物体在A A、C C两点的重力势两点的重力势两点的重力势两点的重力势能？从能？从能？从能？从A A到到到到B B重力势能变化了多少？重力势能变化了多少？重力势能变化了多少？重力势能变化了多少？(2)(2)如果选如果选如果选如果选C C点为零势能点，点为零势能点，点为零势能点，点为零势能点，A A、B B两点的重力势又为多两点的重力势又为多两点的重力势又为多两点的重力势又为多少？从少？从少？从少？从A A到到到到B B重力势变化了多少？重力势变化了多少？重力势变化了多少？重力势变化了多少？第11页/共26页计算重力势能之前需要先选定参考平面。计算重力势能之前需要先选定参考平面。计算重力势能之前需要先选定参考平面。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。在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；重力势能是标量重力势能是标量重力势能是标量重力势能是标量+、表示大小表示大小表示大小表示大小 重力势能的数值与参考平面（零势能位置）的选重力势能的数值与参考平面（零势能位置）的选择有关择有关 参考平面的选择是任意的实际问题中应以计算参考平面的选择是任意的实际问题中应以计算参考平面的选择是任意的实际问题中应以计算参考平面的选择是任意的实际问题中应以计算方便为原则通常以地面为参考平面方便为原则通常以地面为参考平面方便为原则通常以地面为参考平面方便为原则通常以地面为参考平面第12页/共26页 质量质量质量质量0.5kg0.5kg的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上h h1 1=1.2m=1.2m的的的的A A点落到点落到点落到点落到地面的地面的地面的地面的B B点，桌面高点，桌面高点，桌面高点，桌面高h h2 2=0.8m=0.8m请按要求填写下表。请按要求填写下表。请按要求填写下表。请按要求填写下表。（g=10m/sg=10m/s2 2）参考参考参考参考平面平面平面平面小球在小球在小球在小球在A A点重点重点重点重力势能力势能力势能力势能小球在小球在小球在小球在B B点重点重点重点重力势能力势能力势能力势能下落过程下落过程下落过程下落过程小球重力小球重力小球重力小球重力做功做功做功做功下落过程下落过程下落过程下落过程小球重力小球重力小球重力小球重力势能变化势能变化势能变化势能变化桌面桌面桌面桌面地面地面地面地面 6J 6J10J10J-4J-4J0 010J10J10J10J-10J-10J-10J-10Jh h1 1h h2 2A AB B 选取不同的参考平面，物体的重选取不同的参考平面，物体的重选取不同的参考平面，物体的重选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值不同。力势能的数值不同。力势能的数值不同。力势能的数值不同。对一个确定的过程，对一个确定的过程，对一个确定的过程，对一个确定的过程，WWG G和和和和E EP P与参考面的选择无关。与参考面的选择无关。与参考面的选择无关。与参考面的选择无关。第13页/共26页重力做功和重力势能的变化的关系重力做功和重力势能的变化的关系重力做正功，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少，减少的重力势减少的重力势能等于重力所能等于重力所做的功做的功重力做负功，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加，增加的重力势增加的重力势能等于物体克能等于物体克服重力所做的服重力所做的功功 重力做功等于重力势能的减少，或重力做功等于重力做功等于重力势能的减少，或重力做功等于重力势能的增加（变化）的负值重力势能的增加（变化）的负值mghAhBABBAmghBhA第14页/共26页 重力势能的变化只与重力做功有关，和其他力做功无关，即重力势能的变化只是重力势能的变化只与重力做功有关，和其他力做功无关，即重力势能的变化只是重力势能的变化只与重力做功有关，和其他力做功无关，即重力势能的变化只是重力势能的变化只与重力做功有关，和其他力做功无关，即重力势能的变化只是重力做功引起的是。重力做功引起的是。重力做功引起的是。重力做功引起的是。重力势能的增量与重力做功的数学达式：重力势能的增量与重力做功的数学达式：第15页/共26页四、势能是系统所共有的四、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严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体物体物体物体“系统系统系统系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具所共有的，而不是地球上的物体单独具所共有的，而不是地球上的物体单独具所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。平常所说的有的。平常所说的有的。平常所说的有的。平常所说的“物体物体物体物体”的重力势能，只是一致习的重力势能，只是一致习的重力势能，只是一致习的重力势能，只是一致习惯简化的说法。惯简化的说法。惯简化的说法。惯简化的说法。第16页/共26页一、重力做功的特点：一、重力做功的特点：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，只与起点和终点的高度差有关与路径无关，只与起点和终点的高度差有关与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：二、重力势能：二、重力势能：二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。地球上的物体具有的与它高度有关的能量。地球上的物体具有的与它高度有关的能量。地球上的物体具有的与它高度有关的能量。三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系三、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正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。，正负表示大小。，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一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在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。的平面作为零势能参考面。的平面作为零势能参考面。的平面作为零势能参考面。五、势能是系统能五、势能是系统能五、势能是系统能五、势能是系统能 第17页/共26页 1 1、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、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、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、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（力势能改变量（力势能改变量（力势能改变量（）A.A.都具有不同的数值都具有不同的数值都具有不同的数值都具有不同的数值 B.B.都具有相同的数值都具有相同的数值都具有相同的数值都具有相同的数值 C.C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值前者具有相同的数值，后者具有不同的数值前者具有相同的数值，后者具有不同的数值前者具有相同的数值，后者具有不同的数值 D.D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值前者具有不同的数值，后者具有相同的数值前者具有不同的数值，后者具有相同的数值前者具有不同的数值，后者具有相同的数值 D第18页/共26页2、关于重力势能的几种理解，正确的是（、关于重力势能的几种理解，正确的是（）A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定随之确定 B.放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零C.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能越物体与零势能面的距离越大，它的重力势能越大大 D.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，重力势能变小了能变小了B第19页/共26页 3、起重机以加速度、起重机以加速度a=g/4将质量为将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h.则则(1)起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？(2)物体克服重力做功为多少？物体克服重力做功为多少？(3)物体的重力势能变化了多少物体的重力势能变化了多少?第20页/共26页4、一物体从、一物体从A点沿粗糙面点沿粗糙面AB与光滑面与光滑面AC分别滑到分别滑到同一水平面上的同一水平面上的B点与点与C点，则下列说法中正确的点，则下列说法中正确的是是A.沿沿AB面重力做功多面重力做功多B.沿两个面重力做的功相同沿两个面重力做的功相同C.沿沿AB面重力势能减少多面重力势能减少多D.沿两个面减少的重力势能相同沿两个面减少的重力势能相同第21页/共26页 5 5、起重机以、起重机以、起重机以、起重机以5m/s5m/s2 2的加速度将质量为的加速度将质量为的加速度将质量为的加速度将质量为 1 1 t t 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度的物体匀减速地沿竖直方向提升高度的物体匀减速地沿竖直方向提升高度的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m10m，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，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，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，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？的重力势能变化了多少？的重力势能变化了多少？的重力势能变化了多少？第22页/共26页（与路径无关）重力势能重力做功表达式：Ep=mgh单 位：焦耳（J）标矢性：标量相对性：零势能面的选择系统性：地球和物体共有课堂回顾课堂回顾重力做功可以量度重力势能的变化重力做功可以量度重力势能的变化第23页/共26页WG =mgh1-mgh2 =Ep1-Ep2 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 1、如果重力做正功，重力势能减少，减、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。少的重力势能等于重力对物体做的功。2、如果重力做负功，重力势能增加，增加、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。的重力势能等于物体克服重力做的功。第24页/共26页 4 4、长为、长为、长为、长为L L、质量为、质量为、质量为、质量为mm的铁链放置在光滑的水平桌面上，用一个竖直向上的力将的铁链放置在光滑的水平桌面上，用一个竖直向上的力将的铁链放置在光滑的水平桌面上，用一个竖直向上的力将的铁链放置在光滑的水平桌面上，用一个竖直向上的力将它缓慢拉起，当链条下端离开桌面时，拉力所做的功。它缓慢拉起，当链条下端离开桌面时，拉力所做的功。它缓慢拉起，当链条下端离开桌面时，拉力所做的功。它缓慢拉起，当链条下端离开桌面时，拉力所做的功。第25页/共26页谢谢您的观看！第26页/共26页