8.2 重力勢(shì)能 課件(共29張PPT)

8.2重力勢(shì)能這座山具有精靈的守護(hù)，你只要能登到山頂，就能獲得強(qiáng)大的神奇能量!一、重力做功重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能物體豎直下落AhBm物體沿斜線運(yùn)動(dòng)AChθmLΔh1Δh2Δh3物體沿曲線運(yùn)動(dòng)AChA△h1θmLΔhh2h1AB物體從A落到B的過(guò)程中,重力做功重力做功與路徑無(wú)關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)WG=Ep1-Ep2

1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系一、重力做功重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能二、重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh重力做功WG(正、負(fù)）重力勢(shì)能EP（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系物體上升物體下降正負(fù)減少增加重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加量WG=Ep1-Ep2

重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落,碰撞地面后彈起,每次彈起的高度比下落高度低1m,求:小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:

小球下落高度為5mJJ追問(wèn)：重力勢(shì)能的變化量為多少？WG=Ep1-Ep2

1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系一、重力做功重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能二、重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh

討論：物體在以下四種情況下，重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系？C1：物體從點(diǎn)A下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，受到阻力作用.2：物體從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)后，再平移到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn).3：物體從A點(diǎn)沿斜面滑到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn)。4：物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)。h1

h2AB

hCWG

需要先選定參考平面需要先選定參考平面?在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。（表示物體在這個(gè)位置具有的重力勢(shì)能比在參考平面上具有的重力勢(shì)能少。）?參考平面的選取是任意的.

?在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；勢(shì)能是標(biāo)量．+、–表示大小，不表示方向．重力勢(shì)能：－3J

－5J＞例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能桌面地面6J10J-4J0h1h2AB選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同勢(shì)能的相對(duì)性（高度的相對(duì)性）2、WG=Ep1-Ep2

1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系一、重力做功重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能二、重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過(guò)程小球重力做功下落過(guò)程小球重力勢(shì)能變化桌面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，WG和△EP與參考面的選擇無(wú)關(guān)勢(shì)能變化的確定性（高度變化的確定性）3、勢(shì)能的相對(duì)性（高度的相對(duì)性）2、WG=Ep1-Ep2

1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系一、重力做功重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能二、重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh那么重力勢(shì)能是誰(shuí)具有的呢?重力勢(shì)能應(yīng)該是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的，而不是地球上某一個(gè)物體單獨(dú)具有的。拓展閱讀：重力勢(shì)能的系統(tǒng)性

A.物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能大小也隨之確定B.物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C.一個(gè)物體重力勢(shì)能從-5J變化到-3J，重力勢(shì)能變小了D.重力勢(shì)能減小時(shí)，重力對(duì)物體做正功例1、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是()DA.重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減小B.物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加C.重力勢(shì)能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負(fù)D.重力做功的多少與重力勢(shì)能的變化都與參考平面的選取無(wú)關(guān)例2.關(guān)于重力做功和重力勢(shì)能的說(shuō)法，下列說(shuō)法不正確的是()C例3.升降機(jī)中有一質(zhì)量為m的物體,當(dāng)升降機(jī)以加速度a勻加速上升高度h時(shí),物體增加的重力勢(shì)能為(

)A.mgh B.mgh+mahC.mah D.mgh-mah解析:重力勢(shì)能的改變量只與物體重力做功有關(guān),而與其他力做的功無(wú)關(guān)。物體上升h過(guò)程中,物體克服重力做功mgh,故重力勢(shì)能增加mgh,選A。答案:A例4.關(guān)于重力勢(shì)能的下列說(shuō)法正確的是(

)A.重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定B.重力勢(shì)能恒大于零C.在地面上的物體,它具有的重力勢(shì)能一定等于零D.重力勢(shì)能實(shí)際上是物體和地球所共有的解析:重力勢(shì)能由重物的重力和重物所處的高度共同決定,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;重力勢(shì)能的大小與選取的零勢(shì)能參考平面有關(guān),選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤;重力勢(shì)能是由于物體被舉高而具有的一種能量,物體相對(duì)于地球的位置高度發(fā)生變化,物體的重力勢(shì)能就變化,重力勢(shì)能是物體和地球所共有的一種能量,選項(xiàng)D正確。答案:D例5

下圖中桌面高為h,質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下,不計(jì)空氣阻力,假設(shè)以桌面處為參考平面,則小球落到地面前瞬間的重力勢(shì)能為(

)A.mgh B.mgHC.mg(h+H) D.-mgh解析:重力勢(shì)能的大小是相對(duì)參考平面而言的,參考平面的選擇不同,物體的相對(duì)高度就不同,重力勢(shì)能的大小也不同。本題中已選定桌面為參考平面,則小球在最高點(diǎn)時(shí)的高度為H,小球在與桌面相平時(shí)的高度為零,小球在地面時(shí)的高度為-h,所以小球落到地面前的瞬間,它的重力勢(shì)能為Ep=-mgh。故選D項(xiàng)。例6

如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為2m，質(zhì)量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開(kāi)地面的瞬間，物體克服重力做功為多少？例7如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條的一半位于光滑水平桌面上，另一半懸掛在桌子邊上，如果取桌面為參考平面，則此時(shí)鏈條的重力勢(shì)能為_(kāi)_______，如果在鏈條左端加拉力緩慢地把懸掛在桌子邊的鏈條拉到桌面上，拉力做功為_(kāi)_______．例8：徐老師在疫情前，科學(xué)運(yùn)動(dòng)，初有成效，體重保持在50kg。但是，疫情期間，徐老師吃了一小碗湯達(dá)人方便面（100g），為了抵消這碗方便面的能量，徐老師決定在小區(qū)樓內(nèi)爬樓梯，已知樓高100m。請(qǐng)問(wèn)：徐老師要爬幾回。(忽略其他能量消耗，下圖為牛肉面營(yíng)養(yǎng)成分表,g=10m/s2)彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。如何求彈性勢(shì)能的表達(dá)式：重力勢(shì)能與m和h有關(guān)重力勢(shì)能與重力做功有關(guān)分析重力做功重力勢(shì)能Ep=mgh彈性勢(shì)能與彈力