8.2重力势能课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
8.2 重力势能
第8章机械能守恒定律
一个拇指大的小石块，
在4楼抛下时可能伤人头皮，
而在25楼抛下时可能会让路人当场送命。
一个4厘米的铁钉在18楼甩下时，
可能会造成行人的致命伤害。
在重力加速度的作用下，
一颗鸡蛋都可能成为致命杀手。
当达到一定的高度，
即便很轻的物体，
也会造成很大的伤害。
一个30克的鸡蛋
从4楼抛下来就会让人起肿包
从8楼抛下来就会让人头皮破裂
从18楼高甩下来就可以砸破行人的头骨
从25楼抛下可使人当场死亡2
一、问题导入
高空抛物罪:中华人民共和国刑法罪名，是指从建筑物或者其他高空抛掷物品，情节严重的承担一年以下有期徒刑、拘役或者管制，并处或者单处罚金的法定责任，自2021年3月1日起施行。
一、问题导入
一、问题导入
二、重力做的功
类型3
类型2
类型1
B
B
Δh1
Δh2
Δh3
h
h1
h2
A
mg
类型1:
类型2:
类型3:
A1
A2
A3
WG＝mgh＝mgh1－mgh2
WG＝mgl cosθ＝mgh＝mgh1－mgh2
WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…
＝mgh＝mgh1－mgh2
l
B
θ
mg
A
A
mg
二、重力做的功
1、特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点位置的高度差有关，而跟物体运动的路径无关。
2、表达式：WG=mgh1-mgh2=mgh
1、定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
2、表达式：EP=mgh
3、单位：焦耳（J）
4、标矢性：标量
三、重力势能
脑筋急转弯：
小明从五楼的窗台跳下，
为啥没摔着？
5、重力势能具有相对性：
重力势能是相对于某一平面而言的，这个水平面叫做参考平面。在这个参考平面上物体的重力势能为0.
参考平面的选取是任意的，可视研究问题的方便而定，通常以水平地面为参考平面（0势能面）。
物体在参考平面之上重力势能取正值，在参考平面之下取负值。重力势能的正负表示大小。
三、重力势能
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
10J
-4J
0
10J
10J
-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与参考面的选择无关
重力势能、重力做功、重力势能的变化与是否存在空气阻力无关
6、重力势能的变化具有绝对性：与参考平面的选取无关
1、定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
2、表达式：EP=mgh
3、单位：焦耳（J）
4、标矢性：标量
三、重力势能
5、重力势能具有相对性：数值与选定的参考平面有关
7、重力势能的系统性：重力势能属于物体和地球组成的系统，
平常所说的物体的重力势能，只是一种习惯简化的说法。
四、重力做功与重力势能变化的关系
物体向下运动，重力做正功,重力势能减少
物体向上运动，重力做负功,重力势能增加
重力做的功等于重力势能的减少量
WG = Ep1 － Ep2 =－( Ep2 － Ep1) = － △Ep
【例】用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法：
A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零
B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功
C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零
D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功
C
【例】 、关于重力势能的说法中，正确的是（ ）
A.地面上的物体的重力势能一定为零
B.质量大的物体重力势能一定大
C.高处物体的重力势能一定大
D.重力做功时，物体的重力势能一定变化
D
【例】 （多选）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
BD
【例】（多选）物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：
A、重力做功为50J；
B、物体的重力势能一定增加了50J；
C、物体的动能一定减少50J；
D、重力做了50J的负功。
BD
【例】（多选）关于重力势能的几种理解，正确的是
A、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功
B、相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题
C、在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等
D、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零
BC
1、弹性势能：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能，这种势能叫做弹性势能。
五、弹性势能
压缩或拉伸弹簧时，外力要克服弹力做功，弹簧的弹性势能增加
1、弹簧的性变量
2、劲度系数
五、弹性势能
物体向弹簧原长处运动，弹力做正功，弹性势能减小；
物体远离弹簧原长处运动，弹力做负功，弹性势能增加。
弹力做了多少功弹性势能减少多少；
克服弹力做了多少功弹性势能增加多少。
2、弹力做功与弹性势能的关系
3、弹簧的弹性势能的表达式
五、弹性势能
F为变力，如何求其做的功？
o
x
F
o
x
F
o
x
F
拉力（变力）做功的计算方法：
o
x
F
Δx
KΔx
在F-x图像中
一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零
五、弹性势能
3、弹簧的弹性势能的表达式
【例】（多选）一物体以初速度v0冲向与竖起墙壁相连的轻质弹簧，墙壁与物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中，下列说法正确的是：（）
A、物体对弹簧的功与弹簧的压缩量成正比
B、物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不等
C、弹力做正功，弹簧的弹性势能减小　
D、弹力做负功，弹簧的弹性势能增加
BD
【例】如图所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是(　　)
A.弹力变大,弹性势能变小
B.弹力变小,弹性势能变大
C.弹力和弹性势能都变小
D.弹力和弹性势能都变大
解析:将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的伸长量变大,弹簧的弹力变大,弹性势能变大。故A、B、C错误,D正确。
答案:D
课堂小结
本节到此结束，谢谢！
作业：完成《学习指导》65-68页内容