8.2 重力势能 课件（共21张PPT）

(共21张PPT)
重力势能
课题引入
课前探究
影响重力势能大小的因素
结论：1、物体自身质量越大，重力势能越大
2、物理所处高度越高，重力势能越大
具有重力势能的物体只有通过重力做功的方式才能将其释放出来，所以我们想得到重力势能，不能脱离对重力做功的研究。
质量为m的小球从高为h1的初位置A沿不同的路径运动到高为h2的末位置B 。请计算几种情况下重力做的功。
探究重力做功特点
B’
B’
B
B
情景1：小球竖直下落
WG=mgh=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
WG=mgLcos θ=mgh=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
情景2：小球沿斜线运动
探究重力做功特点
质量为m的小球从高为h1的初位置A沿不同的路径运动到高为h2的末位置B 。请计算几种情况下重力做的功。
情景3：小球沿曲线运动
探究重力做功特点
A
△h 1
θ
l1
结论：重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。
与物体的质量和高度有关
重力做功等于其始末位置的差值
EP=mgh
重力势能：
EP1
EP2
探究重力做功特点
重力势能
表达式：
国际单位：
焦耳（J）
1kg·m·s-2·m=1N·m =1J
EP=mgh
重力势能——标量
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能（gravitational potential energy）
如果重力做功和路径有关，假设物体在A的重力势能是，物体运动的不同路径对应重力做功不同，则对应物体重力势能变化是不一样的，这样物体在B点的重力势能就会有多个值。
思考与讨论1：若重力做的功与路径有关，即对应于同样的起点和终点，重力对同一物体所做的功，随物体运动路径的不同而不同，我们还能把叫作物体的重力势能吗？为什么？
重力势能
重力势能
思考与讨论2：如图所示，质量为m的物体放在层高为h楼房的三楼地板上，它的重力势能为多大？
1楼
2楼
3楼
4楼
h
重力势能
参考平面
结论：重力势能具有相对性，与参考平面的选取有关。
2mgh
mgh
0
-mgh
一楼地面
二楼地面
三楼地面
四楼地面
思考与讨论3：重力势能的正负的含义？
重力势能
1. 表示位置：在参考平面的上方还是下方；
2. 表示大小：正的重力势能大于负的重力势能。
h
-h
参考平面
mgh
-mgh
A
B
h1
h2
练一练:
如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表 (g=10m/s2)。
重力势能
参考面 小球在A处的重力势能 小球在B处的重力势能 整个过程中重力做功 整个过程中重力势能的变化
桌 面
地 面
24J
- 16J
40J
减少40J
40J
0
40J
减少40J
结论：重力势能与参考平面的选取有关， 重力势能的变化与参考平面的选取无关。
结论：重力势能具有系统性，是物体与地球组成的“系统”所共有的，。
物体说：重力势能是我自己的！
重力势能
思考与讨论4：
地球说：朋友这是咱们俩的！
重力做功和重力势能变化关系
WG=mgh1－mgh2 = EP1－EP2 = -△Ep
重力做 ，WG 0，则EP1 EP2，重力势能 。
>
>
减少
正功
重力做 ，WG 0，则EP1 EP2，重力势能 。
<
<
增加
负功
重力做的功等于重力势能的减少。
弹性势能
1. 弹性势能: 发生弹性形变的物体各部分之间，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（elastic potential energe)。
弹性势能
2. 影响因素
（1）在弹性限度内，弹簧的弹性势能跟弹簧的形变量有关。
（2）弹簧的弹性势能还跟弹簧的劲度系数有关。
思考与讨论5：弹簧弹性势能的影响因素
弹性势能
3.弹簧的弹力做功与弹性势能变化的关系：
弹性势能
WF弹＝EP1－EP2＝ -△ EP
弹力做的功
初状态的弹性势能
末状态的弹性势能
WG＝EP1－EP2＝ -△ EP
重力做的功
初状态的重力势能
末状态的重力势能
类比思想
势能
重力势能是由地球和地球附近物体的相对位置决定的。
弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的。
势能也叫位能，与相互作用的物体的相对位置有关。
1.重力做功：与路径无关，只与始末的位置的高度差有关。
2.重力势能：EP=mgh
（1）重力做功与重力势能变化的关系：WG = EP1 - EP2
（2）重力势能具有相对性和系统性。
3. 弹性势能
重力势能
总结