74《重力勢能》

1、第四節(jié) 重力勢能在初中我們已經(jīng)學過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的能量。而當它從所處的的高處落下時，這些能量就會以做功的方式釋放出來 那么重力勢能的大小與什么有關(guān)，又如何定量表示呢?演示實驗：在一個透明的玻璃容器內(nèi)演示實驗：在一個透明的玻璃容器內(nèi)裝上沙子裝上沙子實驗一實驗一 讓鐵釘和鉛筆從同一高度釋放，觀察讓鐵釘和鉛筆從同一高度釋放，觀察鐵釘和鉛筆落在沙子中深度。鐵釘和鉛筆落在沙子中深度。實驗二實驗二 讓兩個鐵釘從不同一高度釋放，觀察讓兩個鐵釘從不同一高度釋放，觀察鐵釘落在沙子中深度。鐵釘落在沙子中深度。結(jié)論：重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，結(jié)論

2、：重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度都有關(guān)系，且物體的質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能就越且物體的質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能就越大大物體物體豎直豎直下落下落 從從 A A 到到 B BAhBh1h2WG=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2 物體沿斜線運動物體沿斜線運動 從從 A A 到到 B BABhLh1h2WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2第二種第二種物體物體沿曲線沿曲線運動運動 從從 A A 到到 B Bh1h2h3ABh2h1hAh 1L LW1=mglcos1=mg h 1W=W1+W2+W3+ W=mg h 1+ mg h 2 + mg h 3

3、+ =mg （h 1+ h 2 + h 3 )=mg h =mgh1mgh2WG=mgh=mgh1-mgh2ABh2h1hAhBmABhmL2h1h1h2h1h2h2h1h1h2h1. 定義：定義：物體的重力勢能等于它所受物體的重力勢能等于它所受重力重力與所處與所處高度高度的乘積。的乘積。（參考平面（參考平面零勢能面）零勢能面）2. 大小：大?。篍p= mgh（h 物體重心到零勢能面的高度）物體重心到零勢能面的高度）3. 單位：單位：焦焦（耳）（耳）J 1 J = 1 kgms-2m = 1 Nm4. 標量標量，狀態(tài)量狀態(tài)量。5. 重力勢能的變化量：重力勢能的變化量： EP = mgh2 mg

4、h16. 重力勢能的系統(tǒng)性：重力勢能的系統(tǒng)性：重力勢能屬于重力勢能屬于物體和地球組成的物體和地球組成的系統(tǒng)系統(tǒng) 。WG = EP1EP2 = （EP2EP1） = EP1. 物體下降，重力做正功，重力勢能減少，重力勢能減少物體下降，重力做正功，重力勢能減少，重力勢能減少的數(shù)量等于重力做的功。的數(shù)量等于重力做的功。2. 物體上升，重力做負功，重力勢能增加，重力勢能增加物體上升，重力做負功，重力勢能增加，重力勢能增加的數(shù)量等于物體克服重力所做的功。的數(shù)量等于物體克服重力所做的功。4. 參考平面（零勢能面）的選取是任意的，通常選擇參考平面（零勢能面）的選取是任意的，通常選擇地面作為參考平面。地面作為

5、參考平面。2. 參考平面：參考平面：選定某一個水平面，并把這個水平面的選定某一個水平面，并把這個水平面的高度定為零，則物體在該平面上的重力勢能為零。高度定為零，則物體在該平面上的重力勢能為零。(又又稱零勢面稱零勢面)3. 對選定的參考平面而言：對選定的參考平面而言：在參考平面上方的物體，在參考平面上方的物體，高度是正值，重力勢能也是正值；在參考平面下方的高度是正值，重力勢能也是正值；在參考平面下方的物體，高度是負值，重力勢能也是負值。物體，高度是負值，重力勢能也是負值。1. 由于高度具有相對性，所以重力勢能也具有相對性。由于高度具有相對性，所以重力勢能也具有相對性。hhhEPA= =2mghE

6、PA= = 0EPA= -= -mgh例例2. 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量 0.5 kg 的小球，從桌面以上的小球，從桌面以上 h1 = 1.2 m 的的 A 點落到地面的點落到地面的 B 點，桌面高點，桌面高 h2 = 0.8 m。關(guān)于小球的重力勢。關(guān)于小球的重力勢能，請按要求填寫下表。能，請按要求填寫下表。( g = 10 m/s2 )參考參考平面平面在在A點點在在 B點點下落過程下落過程重力做功重力做功重力勢能變重力勢能變化化桌面桌面地面地面6 J10 J4 J010 J10 J減少減少10 J減少減少10 J h1h2AB選擇不同的參考平面，物體選擇不同的參考平面，物體的重力勢的重力勢能不同

7、。能不同。相對性相對性重力做功和重力勢能的變化與參考平重力做功和重力勢能的變化與參考平面的選擇無關(guān)。面的選擇無關(guān)。絕對性絕對性重力勢能是我重力勢能是我自己的自己的！重力勢能屬于重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)物體和地球組成的系統(tǒng) . .五、重力勢能的系統(tǒng)性五、重力勢能的系統(tǒng)性平常所說的平常所說的“物體物體”的重力勢能，只是一種習慣簡化的說法。的重力勢能，只是一種習慣簡化的說法。1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：vA、當重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少；當重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少；vB、物體克服重力做

8、功時，物體的重力勢能一定增加；物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加；vC、地球上的物體的重力勢能都只有一個唯一確定的值；地球上的物體的重力勢能都只有一個唯一確定的值；vD、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。 ABD2、物體在運動過程中，克服重力做功為、物體在運動過程中，克服重力做功為50J，則：則：vA、重力做功為重力做功為50J；vB、物體的重力勢能一定增加了物體的重力勢能一定增加了50J；vC、物體的動能一定減少物體的動能一定減少50J；vD、重力做了重力做了50J的負功。的負功。BD301.重力做功：與起點和終點的位置有關(guān)與物重力做功：與起點和終點的位置有關(guān)與物 體的路徑無關(guān)體的路徑無關(guān)2.重力勢能：物體的重力勢能等于它所受的重力勢能：物體的重力勢能等于它所受的 重力和所處高度的乘積重力和所處高度的乘積 Ep