高中物理必修二 必修2_3. 势能课件21张PPT

4.3 重力势能
雪为会有如此巨大的能量？
重力势能大
物体的重力势能与什么因素有关？
质量
高度
物体的重力势能：物体由于被举高而具有的能
相同的高度：物体质量越大，重力势能越大
相同的物体：所处的高度越大，重力势能越大
一、重力做功的特点
质量为m的物体分别沿不同路径运动，从离水平面高为h1的A位置运动到高为h2的B位置，在这些过程中重力做多少功？是否相等？
h1
h2
A
B
θ
△h
任意
路径
重力做功的特点
h1
h2
A
B
△h
mg
WG = mg△h
= mg（h1-h2 ）
重力做功的特点
θ
△h
mg
h1
h2
A
B
l
WG = mglcosθ
= mg（h1-h2 ）
= mg△h
重力做功的特点
h1
h2
A
B
△h
任意路径
mg
WG = mg(△h1+△h2+△h3+…)
= mg(h1-h2)
= mg△h
△h1
△h2
△h4
△h3
△h6
△h5
…
△h7
WG = mg△h
= mg（h1-h2 ）
一、重力做功的特点
物体运动时，重力对它做的功至于它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。
W = mg(h1- h2)
= mgh1- mgh2
二、重力势能
EP= mgh
m — 物体的质量，单位：千克（kg）
Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J）
g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）
h — 物体的高度，单位：米（m）
即：物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积
重力势能的特点
1、重力势能是标量，正负表大小
2、重力势能是状态量
3、系统性
4、重力势能的相对性 → 零势能面
A物体离二楼的地面高为2m,B物体在底楼的地面上,二楼地面与底楼地面之间的高度为3m.(A,B物体质量均为1kg，g取10 m／s2）
(1)若选取底楼作为参考平面,计算A,B的重力势能.
(2)若选取二楼作为参考平面,计算A,B的重力势能.
重力势能是相对的，但重力势能的变化量是绝对的。
物体的重力势能是相对于某一个平面来说的，这个平面叫做参考平面。这个参考的平面常被称为零势能面。参考面以上高度为正，参考面以下高度为负。
只有确定了零势能面，才能确定重力势能的大小。
参考面的选择是任意的，但我们一般会选取地面或者特定情况下的最低平面作为零势能面。
重力势能的特点
1、重力势能是标量
2、重力势能是状态量
3、系统性
4、重力势能的相对性 → 零势能面
5、重力势能变化量的绝对性
重力势能的变化量
变化量（改变量）
△EP = Ep2-Ep1
减小量
△EP减 = Ep1-Ep2
△EP = -△EP减
末减初
初减末
小球质量m=2kg,从离地高度h2=5m处,下降到离地高度h1=2m处, 以地面为参考面，求
（g取10 m／s2 ）
(1) 重力做多了少功 ？
(2) 判定重力势能是增加还是减少？
(3）重力势能增加或减少了多少？
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物体
重力
做功
重力势能变化量
两者之间的关系
下降
60J
-60J
WG= -△EP
小球质量m=2kg,从离地高度h1=2m处,被举高到离地高度h2=5m处, 以地面为参考面，求
（g取10 m／s2 ）
(1) 重力做多了少功 ？
(2) 判定重力势能是增加还是减少？
(3）重力势能增加或减少了多少？
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物体
重力
做功
重力势能变化量
两者之间的关系
上升
-60J
60J
WG= -△EP
三、重力势能与重力做功的关系
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}物体
重力做功
重力势能变化量
两者之间的关系
上升
-60J
60J
WG= -△EP
下降
60J
-60J
WG= -△EP
三、重力势能与重力做功的关系
2、物体上升，重力做负功（克服重力做功），重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。
WG= -△EP = -mg（h2-h1 ）= mg（h1-h2 ）= Ep1-Ep2
1、物体下降，重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。
一、重力做功的特点：
与路径无关，仅与始、末位置的高度差有关
二、重力势能
mgh（相对性、绝对性）
三、重力做功与重力势能变化的关系：
WG= -△EP = Ep1-Ep2
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
小结
作业布置：
优化设计和活页的相关习题
Thank you