8.2重力势能（共20张ppt）

(共20张PPT)
8.2 重力势能
一.重力做功
当物体的高度发生变化时，重力要做功。
物体下降时：
重力做正功
重力做负功
物体上升时：
竖直下落
W=FLcosα
WG=mgh
问题：三种情况下重力做的功分别是多少？
h
A
B
α
L
B
沿斜线运动
h
W=FLcosα
WG=mgLcosα
=mgh
mg
……
Δh1
Δh2
Δh3
Δh4
A
h
沿曲线运动
W1=mgΔh1
利用微元法
B
WG=W1+W2+W3+…
WG=mgΔh1+ mg Δh2+mgΔh3+…
=mg（Δh1+Δh2+Δh3+…)
=mgh
θ
L
h1
h2
Δh
……
△h1
△h2
△h3
△h4
A
A
A
B
B
B
竖直下落
沿斜线运动
沿曲线运动
W1=mgΔh
=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
W2=mgLcosθ
=mgΔh
=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
微元法
W3=
重力做功的特点:
重力做功与路径无关，只跟始末位置的高度差h有关。
WG=mgh
注意：
1、h为初末位置的高度差
2、重力做正功，W>0；重力做负功，W<0。
二、重力势能
物体由于被举高而具有的能叫重力势能
(1)在国际单位制中的单位：焦耳(J)
(2)重力势能是标量，状态量。
(3)重力势能具有系统性：是地球和物体间共有的
(4).重力势能的相对性:
Ep = mgh
对选定的参考平面而言,
在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值；在参考平面下方的物体，高度是负值，重力势能也是负值.物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少.
参考平面的选取是任意的,通常选取地面作为参考平面(零势面)
重力势能与参考平面的选择有关，其数值由参考平面的改变而改变。
计算重力势能之前需要先选定参考平面。
参考平面
零势能面
下方
上方
注意
1、参考平面的选取是任意的，通常选地面 为参考平面；
2、参考平面上是重力势能为0；
3、在参考平面上方Ep>0；
4、在参考平面下方Ep<0。
（正负表大小）
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)
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
h1
h2
A
B
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
20
重力势能的变化 ΔEP=mgh2-mgh1
三、重力做功与重力势能变化的关系
1、重力做正功，重力势能减少，
重力做负功，重力势能增加
2、重力做的功等于重力势能的减少量
3、重力势能具有相对性
但重力势能的变化是绝对的，与参考
平面的选取无关（△h）
两张图中的物体有什么共同点？
1.弹性势能
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
2.猜想：猜猜猜
弹簧的弹性势能可能与哪些物理量有关？
k一定，Δk越大，弹性势能越大
Δl一定，k越大，弹性势能越大
与弹簧的形变量Δl，
劲度系数k有关
随堂巩固训练
1．如图所示一物体从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
A
B
C
B D
2.物体在匀速运动过程中，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.物体的能量保持不变；
D.重力做了50J的负功。
B D
3,如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程中下列说法正确的是：
A、弹簧的弹性势能逐渐减小
B、弹簧的弹性势能逐渐增大
C、弹簧的弹性势能先增大再减小
D、弹簧的弹性势能先减小再增大
B
F
小 结
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：物体由于被举高而具有的能量。
表达式
三、重力势能是相对的 ，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的平面作为零势能参考面。
四、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
五、势能是系统能。指系统所有。
WG=mgh