重力勢能 課件-高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

亞利桑那隕石坑，是亞利桑那沙漠中一個直徑1.2公里、深180米的巨大隕星坑，是大約5萬年前一個隕星撞擊地球而形成的。那個隕星的主要成分是鐵，寬可達(dá)幾十米。可放20個足球場。隕石坑雪崩2002年，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)，一個村莊發(fā)生雪崩。造成100人失蹤。以上實(shí)例說明：

物體一旦處于高處時(shí)，就具有了一定的能量。這種能量與哪些因素有關(guān)？試舉例說明。說一說重力勢能！重力勢能與高度h，質(zhì)量m有關(guān)！物體豎直下落

從A到BAhBh1h2WG=mgΔh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2

一.重力做功Δ物體沿斜線運(yùn)動

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

=mgh1－mgh2Δ物體沿曲線運(yùn)動從A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……WG=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgΔh

=mgh1－mgh2微元法h1h2Δ1、重力做功的特點(diǎn):重力做功與路徑無關(guān),只跟初末位置的高度差有關(guān)

2、重力做的功等于“mgh”這個量的變化.在物理學(xué)中，就用這個物理量mgh表示物體的重力勢能。練習(xí)1：重為10N小球從距地面高H=5m處的A點(diǎn)落下與地面碰撞后，又彈回到距地面高2m處的B點(diǎn),整個過程空氣阻力大小恒為4N，求:A到B過程中重力做的功W1

和空氣阻力做的功W2W1=mg(H-h)=10(5-2)J=30JW2=-f(H+h)=-4(5+2)J=-28J

Ep=mgh二.重力勢能1.定義：物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。2、表達(dá)式h是相對于零勢能面的高度hAhB3.重力勢能是標(biāo)量．+、–表示大小思考：若以 B處為零勢能面，結(jié)果如何？3、單位國際單位制中，焦耳(J)。1J=1kg．ms-2.m=1N.m4、重力勢能的相對性ΔEP=mgh2-mgh15、重力勢能的變化計(jì)算重力勢能需要先選定參考平面參考平面可任意選取，默認(rèn)地面

1.如果重力做正功，WG>0，則Ep1

>Ep2

，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力對物體做的功

2.如果重力做負(fù)功，WG<0，則Ep1

<Ep2,重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力做的功

WG=－ΔEpΔhh2h112三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系練習(xí)2：

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．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢能小球在B點(diǎn)重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面地面6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB

選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同。

對一個確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關(guān).20

相對性

絕對性

必須指出的是，重力勢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，倘若沒有地球，就談不上重力。所以，嚴(yán)格說來，重力勢能是地球與物體所組成的這個物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。

重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng).四.重力勢能的系統(tǒng)性

平常所說的“物體”的重力勢能，只是一種習(xí)慣簡化的說法。五、彈性勢能發(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，也具有勢能，這種勢能叫做彈性勢能。彈性勢能的大小可能與哪些因素有關(guān)？試舉例說明。說一說

彈簧彈性勢能的表達(dá)式說明：k是彈簧的勁度系數(shù)

ΔX是彈簧的彈性伸長量或壓縮量彈簧處于原長時(shí)彈性勢能為0例、將彈簧拉長或壓縮x，彈力大小變化相同，關(guān)于彈力做功和彈性勢能變化的正確說法為（）A、拉長時(shí)彈力做正功，彈性勢能增加；壓縮時(shí)彈力做負(fù)功，彈性勢能減小；B、拉長和壓縮時(shí)彈性勢能均增加；C、拉長或壓縮x時(shí)，彈性勢能改變相同；D、形變量相同時(shí)，彈性勢能與勁度系數(shù)有關(guān)BCD練習(xí)3：如圖所示，桌面離地高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高為H處自由下落，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面為零勢能的參考平面，則小球在該處的重力勢能為（）A.mghB.mgHC.mg（H+h）D.mg（H-h）B練習(xí)4：關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是(

)A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能變大了D．重力