第4章 机械能守恒定律 第3节 势能 教学目标 （1）认识重力做功与路径无关的特点； （2）理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算； （3）理解重力势能的变化和重力做功的关系； （4）知道重力势能的相对性和系统性。 1.定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能． 回顾知识： 2、重力势能与 、 有关 质量 高度 质量越大，高度越高，重力势能越大。 物体高度变化时，重力势能变化，同时重力对物体做功。 物体上升时：重力做 ，重力势能 ； 物体下降时：重力做 ，重力势能 。 重力势能的变化与重力做功有密切关系。所以研究重力势能，可以从研究重力做功开始——— 负功 增加 正功 减少 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功 一.重力做功 总结： 重力做功的特点： 重力做功与 无关,只跟始末位置的 有关， 路径 高度差?h 表达式： 只要初末位置的高度差相同，重力做的功就相同。 二、重力势能的表达式 Ep =mgh m — 物体的质量，单位：千克（kg） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J） g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2） h —物体的高度，单位：米（m） 即：物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积。 思考：1.重力做功和重力势能之间的关系是什么呢 ？ 2.重力做功与重力势能改变量的关系？ WG = -?EP 重力做功与势能变化的关系 重力做功WG (正、负） 重力势能EP （增加、减少） 重力做功和重力势能变化的关系 物体 上升 物体 下降 正 负 减少 增加 重力做的功等于重力势能的减少量 物体克服重力做的功等于重力势能的增加量 注：重力势能变化唯一由重力做功来量度，跟物体做什么运动以及是否同时还有其他作用力（如牵引力、阻力等）的存在无关。 例：1.高0.8m的桌面上有重为0.5kg的书重力势能为多少？请计算。（ g=10m/s2 ） 思考:由上面的结果你能得出什么结论？ 总结 1.参考平面上，EP=0； 2.参考平面的选取一般以研究问题的方便为原则，一般以地面或所研究系统的最低点为参考平面。 3、对选定的参考平面而言： 上方：h＞0，EP＞0；表示物体这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要大 下方：h＜0，EP＜0，表示物体这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少 4、重力势能是标量，但有正负，正负表示了重力势能的大小,故比较物体重力势能的大小时，要带着正负号。 5、重力的功也是标量，也有正负之分，比较功的多少时，不能带正负号，即取绝对值比较。 总结 例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2) 参考 平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化 桌面 地面 6J 10J -4J 0Ｊ h1 h2 A B ?选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同，重力势能具有相对性。 ?对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关，重力做功和重力势能的变化具有绝对性 10J 减少10J 10J 减少10J 重力势能的系统性 重力势能是地球与物体这一系统所共有的，不是物体单独所有的，通常说某物体的重力势能是多少，只是一种简化的说法。 小 结 一.重力做功的特点：与路径无关，只与初位置与末位置的高度差有关 二.重力势能：物体由于被举高而具有的能量。 Ep=mgh 1.重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 WG = Ep1 - Ep2 =－ΔEP 2.重力势能是相对的 ，正负表示大小 3.势能是系统所共有的 课堂训练： 1．如图所示一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是 ( ) A．沿AB面重力做功多 B．沿两个面重力做的功相同 C．沿AB面重力势能减少多 D．沿两个面减少的重力势能相同 A B ... ...
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