物理人教版（2019）必修第二册8.2重力势能（共23张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第二册8.2重力势能（共23张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-06-17 11:44:22 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
第八章 机械能守恒定律
第2节 重力势能
重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能量
2、影响因素：质量和高度
（质量越大，高度越高，重力势能越大）
大小怎么计算？
重力势能减少
重力做正功
重力势能增加
重力做负功
重力势能不变
重力不做功
B
B
A
A
A
重力势能的变化与重力做功的关系
重力做功是重力势能变化的量度。
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
求下列三种情况下，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？
重力做功的特点：
重力对物体做的功，只跟它的起点和终点的位置（高度差 h）有关，而跟物体运动的路径无关。
请思考“mgh”具有什么特殊意义？
重力势能
1. 定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
3. 单位：焦（耳）J 1 J = 1 kg m s-2 m = 1 N m
Ep= mgh
4. 重力势能是标量：只有大小没有方向
状态量
重力做功与重力势能的关系
WG = mgh1 - mgh2 = EP1－EP2= - EP
1、当物体由高处向低处运动时：
重力做 功，重力势能 。
2、当物体由低处向高处运动时：
重力做 功，重力势能 。
正
减少
负
增加
(多选)物体在运动过程中，克服重力做功100 J，则以下说法正确的是（ ）
A.物体的高度一定降低了
B.物体的高度一定升高了
C.物体的重力势能一定是100 J
D.物体的重力势能一定增加100 J
参考平面
0
0
h > 0
Ep > 0
h < 0
Ep < 0
高度h
重力势能EP
零势能面
重力势能的相对性：
Ep= mgh
h
h
h
A
h
h
h
A
h
h
h
A
B
B
B
EpB=-3mgh
EpA=2mgh
EpB=-2mgh
EpA=0
EpA=-mgh
EpB=0
重力势能的相对性：
例 ：如图，质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。( g = 10 m/s2 )
参考平面 在A点 在 B点 下落过程重力做功 重力势能变化
桌面
地面
6 J
10 J
─4 J
0
10 J
10 J
减少10 J
减少10 J
h1
h2
A
B
★选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。
相对性
★重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。
绝对性
思考：
重力势能是标量，只有大小而没有方向。但是有正负之分，这里的正负号代表什么含义呢？
思考：
重力势能Ep＝mgh中的“h”与重力做功W＝mgΔh中的“Δh”相同吗？若不同，有何区别？
重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。
重力势能的系统性
绳子、链条类重力势能
弹性势能
生活中有许多这样的例子，这些物体都发生了弹性形变，物体的各部分之间由于有弹力的相互作用，而具有势能，这种势能就叫作弹性势能。
情景分析：
如图所示，物体与水平轻质弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，则：
(1)物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
(2)物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
正功
(3)在A、A′处弹性势能有什么关系？
减少
负功
增加
一样大
(4)弹力做功与弹性势能的关系
WF=EP1-EP2=-ΔEP
弹簧的弹性势能大小关系：
通过上述的例子不难发现弹簧的弹性势能大小与伸长量x和弹簧的劲度系数k有关。
弹簧的弹性势能的公式：
如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目.为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向.弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连.游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内.游客从O→B→C→D的过程，下列说法正确的是
A.从O到B过程中，重力势能增大
B.从B到D过程中，游客做匀减速运动
C.从B到C过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小
D.从B到D过程中，游客的速度先增大后减小
D
如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由8 cm变为4 cm时，弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为
A.3.6 J、－3.6 J
B.－3.6 J、3.6 J
C.1.8 J、－1.8 J
D.－1.8 J、1.8 J
C
第八章 机械能守恒定律
第2节 重力势能
重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能量
2、影响因素：质量和高度
（质量越大，高度越高，重力势能越大）
大小怎么计算？
重力势能减少
重力做正功
重力势能增加
重力做负功
重力势能不变
重力不做功
B
B
A
A
A
重力势能的变化与重力做功的关系
重力做功是重力势能变化的量度。
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
求下列三种情况下，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？
重力做功的特点：
重力对物体做的功，只跟它的起点和终点的位置（高度差 h）有关，而跟物体运动的路径无关。
请思考“mgh”具有什么特殊意义？
重力势能
1. 定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
3. 单位：焦（耳）J 1 J = 1 kg m s-2 m = 1 N m
Ep= mgh
4. 重力势能是标量：只有大小没有方向
状态量
重力做功与重力势能的关系
WG = mgh1 - mgh2 = EP1－EP2= - EP
1、当物体由高处向低处运动时：
重力做 功，重力势能 。
2、当物体由低处向高处运动时：
重力做 功，重力势能 。
正
减少
负
增加
(多选)物体在运动过程中，克服重力做功100 J，则以下说法正确的是（ ）
A.物体的高度一定降低了
B.物体的高度一定升高了
C.物体的重力势能一定是100 J
D.物体的重力势能一定增加100 J
参考平面
0
0
h > 0
Ep > 0
h < 0
Ep < 0
高度h
重力势能EP
零势能面
重力势能的相对性：
Ep= mgh
h
h
h
A
h
h
h
A
h
h
h
A
B
B
B
EpB=-3mgh
EpA=2mgh
EpB=-2mgh
EpA=0
EpA=-mgh
EpB=0
重力势能的相对性：
例 ：如图，质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。( g = 10 m/s2 )
参考平面 在A点 在 B点 下落过程重力做功 重力势能变化
桌面
地面
6 J
10 J
─4 J
0
10 J
10 J
减少10 J
减少10 J
h1
h2
A
B
★选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。
相对性
★重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。
绝对性
思考：
重力势能是标量，只有大小而没有方向。但是有正负之分，这里的正负号代表什么含义呢？
思考：
重力势能Ep＝mgh中的“h”与重力做功W＝mgΔh中的“Δh”相同吗？若不同，有何区别？
重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。
重力势能的系统性
绳子、链条类重力势能
弹性势能
生活中有许多这样的例子，这些物体都发生了弹性形变，物体的各部分之间由于有弹力的相互作用，而具有势能，这种势能就叫作弹性势能。
情景分析：
如图所示，物体与水平轻质弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，则：
(1)物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
(2)物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
正功
(3)在A、A′处弹性势能有什么关系？
减少
负功
增加
一样大
(4)弹力做功与弹性势能的关系
WF=EP1-EP2=-ΔEP
弹簧的弹性势能大小关系：
通过上述的例子不难发现弹簧的弹性势能大小与伸长量x和弹簧的劲度系数k有关。
弹簧的弹性势能的公式：
如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目.为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向.弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连.游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内.游客从O→B→C→D的过程，下列说法正确的是
A.从O到B过程中，重力势能增大
B.从B到D过程中，游客做匀减速运动
C.从B到C过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小
D.从B到D过程中，游客的速度先增大后减小
D
如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由8 cm变为4 cm时，弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为
A.3.6 J、－3.6 J
B.－3.6 J、3.6 J
C.1.8 J、－1.8 J
D.－1.8 J、1.8 J
C