湖南省株洲市实验中学高一物理重力势能 人教.ppt
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1、重力势能株洲市实验中学株洲市实验中学2021/8/8 星期日1思思考考:质质量量为为m的的物物体体从从高高度度为为h1的的A点点下下落落到到高高度度为为h2的的B点点，重重力力所所做做的功是多少？的功是多少？hh2h1AB WG =mgh=mg（h1-h2）=mgh1-mg h2 小结小结:与动能的引入类似，因为重与动能的引入类似，因为重力的功等于力的功等于mgh这个量的变化，所以这个量的变化，所以在物理学中，就用这个物理量表示在物理学中，就用这个物理量表示物体的重力势能。物体的重力势能。2021/8/8 星期日2重力势能基本概念重力势能基本概念 二、重力势能的表达式二、重力势能的表达式 ：E
2、p=mghm 物体的质量，单位物体的质量，单位:千克（千克（kg）g 重力加速度，单位重力加速度，单位:米秒米秒2（ms2）h 物体所处的高度，单位物体所处的高度，单位:米（米（m）Ep 物体的重力势能，单位物体的重力势能，单位:焦（焦（J）即：物体的重力势能等于物体的即：物体的重力势能等于物体的重量重量和它的和它的高高 度度的乘积的乘积物体由于被举高而具有的能量叫做物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能重力势能。一、定义：一、定义：2021/8/8 星期日3重力势能基本概念重力势能基本概念 2、质量为、质量为3kg的小球半径的小球半径为为0.1m,放在放在0.9m高的桌面上高的桌面上,它具有
3、的重力势能为多少它具有的重力势能为多少?讨论：讨论：1、体积相同的铝立方体和铅立方体，、体积相同的铝立方体和铅立方体，放在同一水平桌面上时，哪个重力势能较大放在同一水平桌面上时，哪个重力势能较大？为什么？为什么？rH2021/8/8 星期日4重力势能的基本概念重力势能的基本概念以井口为参考平面以井口为参考平面以井底为参考平面以井底为参考平面 Ep/JEp/J(A Ep/JEp/J(AAABBCC例、质量为例、质量为0.5kg的石块在距深为的石块在距深为4m的井口高的井口高2m处处,那么它在那么它在A、B、C点所具有的重力势能怎样？点所具有的重力势能怎样？HhABCA100-2030200103
4、010302021/8/8 星期日5 三、重力势能具有三、重力势能具有相对性相对性 2、选择不同的参考平面，物体的重力势能具有、选择不同的参考平面，物体的重力势能具有不同的数值。对选定的参考平面而言，在参考不同的数值。对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体的重力势能是正值；在参考面平面上方的物体的重力势能是正值；在参考面下方的物体重力势能是负值。下方的物体重力势能是负值。4、h是指物体重心到参考平面的高度。是指物体重心到参考平面的高度。1、参考平面：高度为零，重力、参考平面：高度为零，重力势能为零的平面势能为零的平面3、选择参考平面要视问题研究方便而定。、选择参考平面要视问题研究方便而定。
5、2021/8/8 星期日6四、重力势能是四、重力势能是标量标量注意：重力势能的正、负表示注意：重力势能的正、负表示大小大小。EP为正表为正表示比在参考平面时的重力势能大，示比在参考平面时的重力势能大，EP为负表示为负表示比在参考平面时的重力势能小。比在参考平面时的重力势能小。重力势能的基本概念重力势能的基本概念小结：尽管物体的重力势能的量值与参考平面小结：尽管物体的重力势能的量值与参考平面的选择有关，但同一物体处在不同高度处时重的选择有关，但同一物体处在不同高度处时重力势能的差值却与参考平面的选择无关力势能的差值却与参考平面的选择无关讨论：同一物体处在不同高度处时重力势能讨论：同一物体处在不同
6、高度处时重力势能的差值与参考平面的选取是否有关？的差值与参考平面的选取是否有关？2021/8/8 星期日71、用、用Ep1=mgh1来表示物体在初位置的重力势来表示物体在初位置的重力势能；用能；用Ep2=mgh2来表示物体在末位置的重力势来表示物体在末位置的重力势能，则重力功能，则重力功WG =Ep1-Ep2。五、重力势能与重力做功的关系五、重力势能与重力做功的关系重力势能与重力做功的关系重力势能与重力做功的关系WG =EpWG 0,EpWG 0,EpWG=0,Ep重力势能的变化量等于重力所做的功。重力势能的变化量等于重力所做的功。2021/8/8 星期日8重力势能与重力做功的关系重力势能与重
7、力做功的关系讨论：如图所示，质量为讨论：如图所示，质量为m的小物体从的小物体从A处运动处运动到到C处，已知处，已知AC的高度为的高度为h,运动的路径有无数条，运动的路径有无数条，请利用功的概念和重力作功与重力势能的变化之请利用功的概念和重力作功与重力势能的变化之间的关系这两个不同的角度来讨论，在这些运动间的关系这两个不同的角度来讨论，在这些运动过程中，重力所做的功是否相同？过程中，重力所做的功是否相同？h1h2h3AChAChAChB 小结小结:重力做功的特点重力做功的特点 重力所做重力所做的功只跟物体初位置和末位置的高度的功只跟物体初位置和末位置的高度h1、h2有关，有关，跟物体运动的路径无
8、关跟物体运动的路径无关 2021/8/8 星期日9 六、弹性势能六、弹性势能 1、发发生生弹弹性性形形变变的的物物体体，在在恢恢复复原原状状时时能能够够对对外外做做功功，因因而而具具有有能能量量，这这种种能能量量叫叫做做弹性势能弹性势能物体的形变程度越大，弹性势能也越大物体的形变程度越大，弹性势能也越大 弹弹 性性 势势 能能2、影响弹性势能的因素：、影响弹性势能的因素：跟形变量及物体材料等自身因素有关。跟形变量及物体材料等自身因素有关。2021/8/8 星期日10弹性势能的表达式弹性势能的表达式其中，其中，k是弹簧的劲度系数，是弹簧的劲度系数，l是弹簧的伸长量或压缩量是弹簧的伸长量或压缩量3
9、、弹簧弹性势能、弹簧弹性势能2021/8/8 星期日11 4、弹性势能和重力势能的对比、弹性势能和重力势能的对比 重重力力势势能能：大大小小由由地地球球和和地地面面上上物物体体的的相对位置决定；相对位置决定；弹性势能：大小由形变程度决定，即由弹性势能：大小由形变程度决定，即由物体的各部分相对位置决定。物体的各部分相对位置决定。弹性势能和重力势能的对比弹性势能和重力势能的对比小结：（小结：（1）势能也叫位能）势能也叫位能 （2）势能具有系统性：重力势能是地球和）势能具有系统性：重力势能是地球和物体组成的系统共有的，弹性势能是物体的物体组成的系统共有的，弹性势能是物体的各部分所共有的各部分所共有的
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