物理人教版（2019）必修第二册8.2重力势能（共22张ppt）

(共22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：
启事一则
一个鸡蛋的威力
一个30克的鸡蛋
从4楼抛下来会让人起肿包
从8楼抛下来就会让人头皮破裂
从18楼抛下来可以砸破行人的头骨
从25楼抛下来会使人当场死亡
人类认识事物是从恐惧到挑战直到合理改造的过程……
做功
请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功
分析
第一种情况
重力做的功：
WG＝mgh=mgh1－mgh2
分析
第二种情况
重力做的功：
WG＝ mglcosθ ＝mgh
＝ mgh1－mgh2
分析
第三种情况
重力做的功：
WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ···
＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···)
＝mgh
＝mgh1－mgh2
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
小球从A运动到B，重力对小球做的功
思考：重力做功的特点是什么？
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。
WG＝mgh1－mgh2
思考：初态和末态的表达式均为“mgh”，这个“mgh”代表什么？
重力做功的特点：
把物理量mgh叫做物体的重力势能．
物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积．
Ep=mgh
说明：重力势能是标量．是状态量。
单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m
重力势能
计算重力势能之前需要先选定参考平面
在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
参考平面的选取是任意的 .
在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；
势能是状态量、标量．+、–表示大小．
重力势能的相对性
高度是相对的，所以重力势能也是相对的
WG＝mgh1－mgh2
初态
的重力势能
末态的重力势能
重力做的功
重力做功与重力势能变化之间的关系
B
A
mg
h
h1
h2
WG＝EP1－EP2
重力做功对应着重力势能的变化
WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2
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重力做的功等于重力势能的减少量
如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功
如果重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功
即 WG = －ΔEp
1、当物体由高处向低处运动时：
2、当物体由低处向高处运动时：
重力做正功，即WG＞０，EP1＞EP2
重力势能减小
重力做负功，即WG＜０，EP1＜EP2
重力势能增大
WG＝EP1－EP2
重力做的功等于重力势能的减少量
物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
练习
塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2)
分析：重力做功为：
WG=mg(h1-h2)=14000J
WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J
重力势能减少了14000J
重力做正功重力势能减少
两张图中的物体有什么共同点？
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。
弹性势能
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
答案：D
练习与巩固
2．我国发射的“神舟”七号飞船在绕地球45圈后，在返回舱拖着降落伞下落过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为(　　)
A．重力做正功，重力势能减小
B．重力做正功，重力势能增加
C．重力做负功，重力势能减小
D．重力做负功，重力势能增加
答案：A
A. 弹性势能与形变量△x成正比
B. 发生形变的物体具有弹性势能
C. 当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
D. 若规定弹簧处于原长时，弹簧弹性势能为0，则弹簧的弹性势能不可能为负值
3.关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）
D