《重力势能》ppt12

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重力势能
物理系091班吴琳
重力势能的概念
物体由于被举高而具有的能叫重力势能
思考1.怎样定量表示重力势能呢？
物体被举高时, 重力做负功
物体下降时, 重力做正功
物体的重力势能的变化，
总是与重力做功相联系
一、重力的功
设一个质量为m的小球从高度为h1的A点下落到高度为h2的B点，求重力做了多少功？
A
m
h1
h2
B
h
WG=mgh
= mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2
物体沿斜线运动 从 A 到 B
A
B
h
θ
L
h1
h2
mg
WG=mgLcos θ
=mgh
=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
Δh1
Δh2
Δh3
物体沿曲线运动 从 A 到 B
A
B
h
A
△h 1
θ
m
L
微分思想
积分思想
重力做功与物体运动的路径无关，只跟它的起点和终点的位置（高度）有关，即重力做功数值等于两个位置上重力与高度的乘积mgh之差。
重力做功的特点:
思考2. 式中物体的重力与高度的乘积mgh应该表示什么？
WG = mgh1 - mgh2
二、重力势能
1.定义：物体的重力势能等于物体的重 力和它的高度的乘积
2.表达式：
3.单位：焦（J）
4.重力势能是标量，状态量
5.重力势能具有相对性
（3）重力势能的变化是绝对的，与参考平面的选取无关。
（1）把所选高度的起点处的平面叫参考平面。
（2）参考平面的选取是任意的 ，选取不同 的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的 。
6.重力势能具有系统性
重力势能是地球和物体系统所共有的
WG = mgh1 - mgh2
三、重力做功与重力势能变化的关系
重力做的功等于重力势能的变化
重力做正功,EP1>EP2，
重力做负功，EP1重力势能减少
重力势能增加
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、重力势能的表达式：
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
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)
h1
h2
A
B
参考
平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化
桌面
地面
6J
-4J
10J
-10J
10J
0
10J
-10J
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与参考平面的选择无关
练习：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？
一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC
分别滑到同一水平面上的B点与C点，
则下列说法中正确的是:
A.沿AB面重力做功多
B.沿两个面重力做的功相同
C.沿AB面重力势能减少多
D.沿两个面减少的重力势能相同