7.4 重力势能 课件:21张PPT

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名称 7.4 重力势能 课件:21张PPT
格式 zip
文件大小 530.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2019-03-18 22:49:27

文档简介

课件21张PPT。重力势能复习:势能的含义是什么?
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能.
例如:桌面上的物体、树上的苹果、高山上的石头……都具有一定的势能.
势能取决于哪些因素?物体具有多少势能?情境1:在天花板上用两根长度相同的细线悬挂两个大小相同的铁球和气球,你站在下面,感受有何不同?
情境2:将同一钢球分别从0.2m和3m高处下落到地板上,两次效果有何不同?说明重力势能与什么因素有关? 物体由于被举高而具有重力势能,质量越大,所处的位置越高,重力势能越大.
物体下降,重力做正功,重力势能减少;物体上升,重力做负功,重力势能增加.说明重力势能与重力做功有关.认识重力势能不应脱离对重力做功的研究.
一、重力做功特点ABh2hh1甲乙ABCl1l2Δh1Δh2Δh3Δh2Δh1An丁丙思考:斜面粗糙或光滑,是否考虑空气,对重力做的功有影响吗?重力做功特点:
物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点位置有关,而跟物体运动的路径无关,与物体运动性质无关,只由初位置和末位置的高度差决定.WG=mgh1-mgh2
注: h1为初位置高度
h2为末位置高度
h1>h2,WG>0
物体下降,重力做正功
h1物体上升,重力做负功.二、重力势能1. 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积. Ep=mgh
标量(有正负、不代表方向)
单位:焦 1J=1N·m=1kg·m2·s-2
适用范围: 地面附近(远小于地球半径)
选择地面为参考系
2. 重力做功与重力势能关系
WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2
=-(Ep2-Ep1)
=-ΔEp
ΔEp≡ Ep2-Ep1为重力势能的变化量(增加量)
重力做功等于重力势能的减少量.即WG= Ep1-Ep2=-ΔEp(地面参考系)
物体向下运动,重力做正功,重力势能减少物体向上运动,重力做负功,重力势能增加三、重力势能的相对性 重力势能EP=mgh,h为物体所处位置的高度.h是相对哪个位置的高度?
h为相对于选择的参考平面物体的高度,参考平面的选择具有任意性,视研究问题的方便选取,通常选择地面为参考平面.(但不是必须选择地面) 重力势能具有相对性
重力势能的变化量是绝对的,与所选参考平面无关.
重力势能可以取正值或负值
对于不同物体选择同一个参考平面
以地面为参考平面,小球重力势能为正值,以天花板为参考平面,重力势能为负值.小球最后落到地面上,下落距离确定,和选择的参考平面无关,重力势能变化量相同.四、势能为系统共有 重力是地球与物体之间的相互作用,没有地球,就没有重力.重力势能是地球与物体组成的系统所共有.

“物体的重力势能”为简化说法,心中应明确重力势能属于物体和地球所共有.地面系:
W物=mgΔh W地=0
W物+W地=-ΔEp
电梯系:
W物=mg (Δh+Δl)
W地=-mgΔl
W物+W地=-ΔEp重力对物体与地球做功之和等于重力势能的减少量mgmg【例题 】细线长L=2m,小球质量m=1kg,g取10m/s2.将小球拉到A点由静止释放.求:
(1)从A到B,重力做的功.
(2)以B点所在水平面为参考平面,计算小球在A、B点的重力势能和重力势能的变化量.
(3)以O点为参考平面,重新计算.本节重点:
重力做功与路径无关
重力做功等于重力势能的减少量
重力势能的相对性,重力势能变化的绝对性拓展:引力做功和引力势能a,a1,a2…an、b到O距离分别ra、r1、r2…rn、rb
卫星从a到a1,地球引力做功·····Oa2a1aanb规定相聚无穷远时,势能为0
引力势能为负值
卫星离地球越远,即r 越大,引力势能越大r→∞,Ep=0引力势能当在地球表面附近,可以证明引力势能表达式和地面附近表达式相同.
选取地面为势能零点,则在高度h处重力势能为mgh