8.2重力势能 课件 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册(14张PPT）

第八章 机械能守恒定律
第2节 重力势能
小朋友为什么能从滑梯上端自然下滑？
水电站为什么要修那么高的大坝？
【思考】
【问题】
初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，
重力势能就越大。
这一节我们来进一步
定量地研究重力势能。你
认为重力势能的表达式应
该是怎样的呢？
丙
"
Δ
一、重力做的功
设一个质量为m的物体，从同一位置，经不同的路径，向下运动到同一高度，分析不同路径重力做功：
图甲，WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2
图乙，WG＝mglcosθ＝mgΔh＝mgh1－mgh2
图丙，WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋… ＝mg(Δh1＋Δh2+ …)
＝mgΔh ＝mgh1－mgh2
一、重力做的功
设一个质量为m的物体，从同一位置，经不同的路径，向下运动到同一高度，分析不同路径重力做功：
分析表明，物体运动时，重力对它做的功只跟它的
起点和终点的＿＿有关，而跟物体运动的＿＿无关，
即＿＿＿＿＿＿＿＿。
位置
路径
WG＝mgh1－mgh2
做功的过程是能量转化的过程
丙
"
Δ
二、重力势能
1.定义：在物理学中，＿＿是一个有特殊意义的物理量，就用这个物理量表示物体
的重力势能；
2.公式：＿＿＿＿＿；
3.单位：＿＿＿；
4.特点：
(1)重力势能是＿＿，有大小，有正负，没有＿＿；
(2)重力势能具有＿＿性，大小或正负跟所选取的
＿＿＿的参考平面有关；
(3) 重力势能具有＿＿性，是物体与地球所共有。
mgh
EP＝ mgh
焦耳J
标量
方向
相对
零势能
【注意】两点的高度差与零势能面无关。
系统
二、重力势能
5.变化：重力势能的变化跟＿＿＿＿有关，
即＿＿＿＿＿＿＿＿＿或＿＿＿＿＿＿＿。
(1)当物体由高处向低处运动时，重力做＿＿，重力势能＿＿，即WG＿＿，EP1＿＿EP2 ；


(2)当物体由低处向高处运动时，重力做＿＿，重力势能＿＿，即WG＿＿，EP1＿＿EP2 。
重力做功
WG＝ EP1 –EP2
WG＝mgh1－mgh2
正功
减少
＞０
＞
负功
增加
＜０
＜
【思考】在人的作用下的物体都有何共同点？
三、弹性势能
1.概念：物体由于发生＿＿＿＿而具有的势能叫
做弹性势能;
2.公式：＿＿＿＿＿(弹簧)；
3.单位：＿＿＿；
4.特点：
(1)弹性势能是＿＿，有大小，没有＿＿；
(2)弹性势能具有＿＿性，弹性势能由发生弹性
形变的物体部分＿＿＿＿决定；
(3)弹性势能具有＿＿性，由发生弹性形变的系
统所具有。
弹性形变
F
0
x
x
F2
F3
F4
F5
F1
WF＝ kx2
1
2
????????=????????????????????
?
焦耳J
标量
方向
相对
相对位置
系统
三、弹性势能
5.变化：弹性势能的
变化跟＿＿＿＿有关，
即＿＿＿＿＿＿＿。
(1)当弹力做正功时，弹性势能＿＿，即WF＿＿，EP1＿＿EP2 ；
(2)当弹力做负功时，弹性势能＿＿，即WF＿＿，EP1＿＿EP2 。
弹力做功
WF＝ EP1 –EP2
减少
＞０
＞
正功
正功
增加
＜０
＜
负功
负功
1.如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为h2。一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的a点。若以桌面为参考平面，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是( )
A. 小球在a点的重力势能为mg(h1+h2)
B. 小球在桌面b处的重力势能为mgh2
C. 小球从a点下落至c点的过程中，
重力势能减少mg(h1+h2)
D. 小球从a点下落至c点的过程中，
重力势能减少mgh1
练习
C
练习
2.一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g=10m/s2)( )
A. 重力做功为1.8J
B. 重力做了0.55J的负功
C. 物体的重力势能一定减少0.55J
D. 物体的重力势能一定增加1.25J
C
练习
3.如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点由静止滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为(　　)
A. ???????????????????? 　
B. ????4????????? 　　　　
C. mgh　　　　
D. 0
?
B
练习
4.一根弹簧的弹力F?x (伸长量) 图象如图所示，当弹簧的伸长量由3.0cm变到6.0cm的过程中( )
A. 弹力所做的功是0.45J，弹性势能减少了0.45J
B. 弹力所做的功是0.6J，弹性势能减少了0.6J
C. 弹力所做的功是?0.45J，
弹性势能增加了0.45J
D. 弹力所做的功是?45J，
弹性势能增加了45J
C