(
课件网) 第八章 机械能守恒定律 第2节 重力势能 重力势能 1、定义：物体由于被举高而具有的能量 2、影响因素：质量和高度 （质量越大，高度越高，重力势能越大） 大小怎么计算？ 重力势能减少 重力做正功 重力势能增加 重力做负功 重力势能不变 重力不做功 B B A A A 重力势能的变化与重力做功的关系 重力做功是重力势能变化的量度。 类型3 类型2 类型1 B B Δh1 Δh2 Δh3 h h1 h2 A mg 类型1: 类型2: 类型3: A1 A2 A3 WG＝mgh＝mgh1－mgh2 WG＝mgl cosθ＝mgh＝mgh1－mgh2 WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋… ＝mgh＝mgh1－mgh2 l B θ mg A A mg 求下列三种情况下，小球从A运动到B，重力对小球做的功 思考：重力做功的特点是什么？ 重力做功的特点： 重力对物体做的功，只跟它的起点和终点的位置（高度差 h）有关，而跟物体运动的路径无关。 请思考“mgh”具有什么特殊意义？ 重力势能 1. 定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。 大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。 3. 单位：焦（耳）J 1 J = 1 kg m s-2 m = 1 N m Ep= mgh 4. 重力势能是标量：只有大小没有方向 状态量 重力做功与重力势能的关系 WG = mgh1 - mgh2 = EP1－EP2= - EP 1、当物体由高处向低处运动时： 重力做 功，重力势能 。 2、当物体由低处向高处运动时： 重力做 功，重力势能 。 正 减少 负 增加 (多选)物体在运动过程中，克服重力做功100 J，则以下说法正确的是（ ） A.物体的高度一定降低了 B.物体的高度一定升高了 C.物体的重力势能一定是100 J D.物体的重力势能一定增加100 J 参考平面 0 0 h > 0 Ep > 0 h < 0 Ep < 0 高度h 重力势能EP 零势能面 重力势能的相对性： Ep= mgh h h h A h h h A h h h A B B B EpB=-3mgh EpA=2mgh EpB=-2mgh EpA=0 EpA=-mgh EpB=0 重力势能的相对性： 例 ：如图，质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。( g = 10 m/s2 ) 参考平面 在A点 在 B点 下落过程重力做功 重力势能变化 桌面 地面 6 J 10 J ─4 J 0 10 J 10 J 减少10 J 减少10 J h1 h2 A B ★选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。 相对性 ★重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。 绝对性 思考： 重力势能是标量，只有大小而没有方向。但是有正负之分，这里的正负号代表什么含义呢？ 思考： 重力势能Ep＝mgh中的“h”与重力做功W＝mgΔh中的“Δh”相同吗？若不同，有何区别？ 重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。 重力势能的系统性 绳子、链条类重力势能 弹性势能 生活中有许多这样的例子，这些物体都发生了弹性形变，物体的各部分之间由于有弹力的相互作用，而具有势能，这种势能就叫作弹性势能。 情景分析： 如图所示，物体与水平轻质弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，则： (1)物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？ (2)物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？ 正功 (3)在A、A′处弹性势能有什么关系？ 减少 负功 增加 一样大 (4)弹力做功与弹性势能的关系 WF=EP1-EP2=-ΔEP 弹簧的弹性势能大小关系： 通过上述的例子不难发现弹簧的弹性势能大小与伸长量x和弹簧的劲度系数k有关。 弹簧的弹性势能的公式： 如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目.为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向.弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连.游客从O点自由下落，至B点 ... ...
