【高中物理】重力势能（第1课时） 课件高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

第八章 机械能守恒定律第2节 重力势能初初中中我我们们已已经经定定性性地地学学习习了了重重力力势势能能，物物体体的的质质量量越越大大、所所处处的位置越高，重力势能就越大。的位置越高，重力势能就越大。这这一一节节我我们们来来进进一一步步定定量量地地研研究究重重力力势势能能。你你认认为为重重力力势势能能的的表达式应该是怎样的呢？表达式应该是怎样的呢？质量为m的小球自由下落，从离地面h1高度处下落到离地面高度h2处，试计算此过程中重力所做的功？W=mg（h1-h2）ABh1h2一、重力做的功 质量为m的小球自由下落，从离地面h1高度处下落到离地面高度h2处，试计算下列三种情况下重力所做的功？（a）小球下落过程中）小球下落过程中受到受到 恒定恒定的阻力的阻力（b）小球沿）小球沿光滑光滑斜面斜面下滑下滑（c）小球沿）小球沿光滑光滑曲面曲面下滑下滑ABh1h2(a)(b)(c)2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一、重力做的功1重力所做的功WGmgh，h指初位置与末位置的高度差重力做功是一个过程量。3物体下降时重力做正功，WGmgh；物体上升时重力做负功，WGmgh.例1：某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如下图,那么以下说法正确的选项是()A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgHD二、重力势能1定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能2大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，表达式为Epmgh.3单位：焦耳4重力做功和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，重力势能增加关系式：WGEp1Ep2.如图所示，A点和B点到楼板的高度都是h，重力加速度为g，现将质量为m的物体（可以看成质点）放在A处和B处：（1）若以楼板为参考平面，放在A处时，物体的重力势能为 ；放在B处时，物体的重力势能为 ；（2）若以地面为参考平面，放在A处时，物体的重力势能为 ；放在B处时，物体的重力势能为 ；（3）若以A所处高度为参考平面，放在A处时，物体的重力势能为 ；放在B处时，物体的重力势能为 ；求出三种情况下物体重力势能的变化量EP1、重力势能是标量，也是状态量。2、重力势能有正负，表示重力势能的 ；重力势能具有 ，与参考平面的选取有关。重力做功与位置有关，而与路径无关的特点可推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，即恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积，跟初、末位置有关所以势能又叫位能。例2：关于重力势能，下列说法中正确的是（）A.放在地面上的物体重力势能一定为0B.物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大C.重力势能的变化量与参考平面的选取无关D.一个物体的重力势能从-10J变化到4J，重力势能变小了C重力势能与零势能面的选择有关，如果取高楼的六层窗口处为零势能面，则人在此处重力势能为零，那敢不敢从六层窗口跳到地面上来？原因是什么？不敢，我们关注的不是势能，而是势能差三、重力势能的变化量例例3 3：如图所示如图所示,质量为质量为m m的小球的小球,从离桌面从离桌面H H高处由静止下落高处由静止下落,桌面离地高度为桌面离地高度为h.h.若以地面为参考平面若以地面为参考平面,那么小球落地时的那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（）A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h)D.-mgh,减少mg(H+h)D拓展：上例中，若选地面为参考平面，则小球落地时的重拓展：上例中，若选地面为参考平面，则小球落地时的重力势能是多少？整个过程中重力势能的变化是多少？力势能是多少？整个过程中重力势能的变化是多少？落地时重力势能为0，重力势能的变化为减少mg(Hh)三、重力势能的变化量1 1、重力势能的变化具有绝对性，与参考平面的选取无关。、重力势能的变化具有绝对性，与参考平面的选取无关。2 2、重力势能的变化量也是标量，但有正负，表示重力势能、重力势能的变化量也是标量，但有正负，表示重力势能的变化趋势，若的变化趋势，若EP大于大于0 0表示物体的重力势能增加；若表示物体的重力势能增加；若EP小于小于0 0表示物体的重力势能减小。表示物体的重力势能减小。如图如图为以正在施工的工地为以正在施工的工地，已知楼板堆高为已知楼板堆高为h1，楼顶高为，楼顶高为h2，起重机把质量为起重机把质量为M的楼板从堆顶吊到楼顶的过程中，楼板的重的楼板从堆顶吊到楼顶的过程中，楼板的重力势能的改变量力势能的改变量EP是多少？重力做的功是多少？重力做的功WG为多少？为多少？若将质量为若将质量为M的楼板从楼顶撤回堆顶的过程中，楼板的重力的楼板从楼顶撤回堆顶的过程中，楼板的重力势能的改变量势能的改变量EP是多少？重力做的功是多少？重力做的功WG为多少？为多少？3 3、重力势能的变化量是过程量，重力势能变化的过程对应、重力势能的变化量是过程量，重力势能变化的过程对应着重力做功的过程，重力做正功（高处着重力做功的过程，重力做正功（高处-低处），重力势低处），重力势能减小；重力做负功（低处能减小；重力做负功（低处-高处），重力势能增加。高处），重力势能增加。三、重力势能的变化量数值关系：数值关系：WGEp1Ep2Ep例4：如图所示，长为2m、质量为10kg的一条细铁链放在水平地面上，从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做的功为多少？重力势能改变了多少？(g取9.8m/s2)98J增加了98J