(
课件网) 第二节 重力势能 第八章 机械能守恒定律 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 素养目标 1.知道重力做功与运动的路径无关 2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算 3.知道重力势能具有相对性，理解重力做功与重力势能变化的关系 4.了解弹性势能的决定因素 初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。 这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？ 新课讲解 温故知新 初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。 这一节我们来进一步定量地研究重力势能。 你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？ 一、重力做的功 当物体的高度发生变化时，重力做功，势能发生变化：物体下降时，重力做正功，势能减小 ；物体举高时，重力做负功，势能增大。 因此，重力势能与重力做功密切相关，认识重力势能不应脱离对重力做功的研究。 设一个质量为m的物体，从与地面高度为h1的位置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B，这个过程中重力做的功是: WG ＝FLcos ＝ mgΔh＝mgh1－mgh2 再看另一种情况。质量为m的物体仍然从上向下运动，高度由h1降为h2，但这次不是沿竖直方向，而是沿着一个斜面向下运动到B′，再水平运动到B。物体沿斜面运动的距离是l，在这一过程中重力做的功是 注意：B′沿水平方向运动到B的过程中，重力不做功。 WG＝mg l cosθ＝mgΔh＝mgh1－mgh2 上面两种情况中，尽管物体运动的路径不同，但高度的变化是一样的，而且重力做的功也是一样的。 Δh1 Δh2 Δh3 A C h θ m l 微 元 法 物体沿曲面滑下时重力做的功 物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。 初态和末态的表达式均为“”，可见“”是一个具有特殊意义的物理量。 二、重力势能 1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积 2、重力势能是标量，单位是焦耳（J） EP＝mgh h m h’ m 质量相同时，高度越高 重力势能越大 h m’ m 高度相同时，质量越大 重力势能越大 初态的重力势能 末态的重力势能 A B WG＝Ep1－Ep2 3.重力做功与重力势能的关系 ②从低到高，重力做 功（物体 重力做功），即重力势能 ，重力势能的 等于重力所做的功，WG 0，Ep1 Ep2。 ①从高到低，重力做 功，重力势能 ，重力势能的 等于 重力所做的功， WG 0，Ep1 Ep2。 正 > > 减少 减少量 负 克服 < < 增加量 增加 4.重力势能的相对性 如图有一个质量0.5kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表 (g=10m/s2)。 h1 h2 A B 参考 平面 小球在A点重力势能EpA 小球在B点重力势能EpB A→B下落过程小球重力做功WG A→B下落过程小球重力势能变化ΔEp 桌面 地面 选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。 WG、△Ep与参考面的选取无关。 比较、分析表格中的数据，有何特点？ 6J 10J -4J 0 10J 10J 减少10J 减少10J 5.重力势能的系统性 那么重力势能是谁具有的呢 物体重力势能与重力做功密切相关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球或物体，就谈不上重力，所以，重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。平常只说物体具有的重力势能，是一种简化的说法。 弹性势能 观察以下这几张图中的物体有什么共同点 掰弯直尺 撑杆 拉弹弓 锻炼器械 拉弓 弹性势能：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能，这种势能叫做弹性势能。 压缩或拉伸弹簧时，外力要克服弹力做功，弹簧的弹性势能增加 1、形变量 ... ...
