2023學(xué)年完整公開課版重力勢(shì)能

重力勢(shì)能前言

物體由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能。物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功：物體被舉高時(shí)，重力做負(fù)功；物體下降時(shí)，重力做正功。幾個(gè)概念力：物體之間的相互作用。重力：物體由于地球的吸引而受到的力勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。一個(gè)新的概念——重力勢(shì)能因此，認(rèn)識(shí)這種勢(shì)能，不能脫離對(duì)重力做功的研究。物體豎直下落

從A到cAhch1h2WG=mgh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2

一.重力做功物體沿斜線運(yùn)動(dòng)

從A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2物體沿曲線運(yùn)動(dòng)從A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgh

=mgh1－mgh2重力做功的特點(diǎn):

重力做功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置（高度差）有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。WG=mgh1-mgh2上述分析過(guò)程表明：

還表明：功的大小等于物重跟起點(diǎn)高度的乘積mgh1與物重跟終點(diǎn)高度的乘積mgh2兩者之差。即即：WG=mgΔh二.重力勢(shì)能1.定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。2.單位：國(guó)際單位制中，焦耳(J)。1J=1kg．m.s-2.m=1N.m3.重力勢(shì)能是標(biāo)量，狀態(tài)量。4.重力勢(shì)能的變化ΔEP=mgh2-mgh1

Ep=mgh

可見(jiàn),重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化.在物理學(xué)中，“mgh”是一個(gè)有特殊意義的物理量.這個(gè)物理量就是表示物體的重力勢(shì)能。WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214三、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量

如果重力做正功，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力對(duì)物體做的功

如果重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力做的功即WG=－ΔEp

討論：重力勢(shì)能為零的物體是不是就沒(méi)有重力勢(shì)能？計(jì)算重力勢(shì)能之前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。

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)能是狀態(tài)量、標(biāo)量．+、–表示大?。?7四、重力勢(shì)能的相對(duì)性高度是相對(duì)的，所以重力勢(shì)能也是相對(duì)的

必須指出的是，重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體之間的相互作用力。也就是說(shuō)，倘若沒(méi)有地球，就談不上重力。所以，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的這個(gè)物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。

重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)

.五.重力勢(shì)能的系統(tǒng)性

平常所說(shuō)的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種習(xí)慣簡(jiǎn)化的說(shuō)法。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-10J-10Jh1h2AB

選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同

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)20小結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：重力做的功等于重力勢(shì)能減少WG=mgh1－mgh2

重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能增加四、重力勢(shì)能是相對(duì)的，正負(fù)表示大小。一般不加說(shuō)明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為參考平面。五、勢(shì)能是系統(tǒng)能。指系統(tǒng)所有。WG=mgΔh高度差

Ep=mgh課堂訓(xùn)練1、選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢(shì)能和某一過(guò)程中重力勢(shì)能改變量()A.都具有不同的數(shù)值

B.都具有相同的數(shù)值

C.前者具有相同的數(shù)值，后者具有不同的數(shù)值

D.前者具有不同的數(shù)值，后者