重力勢(shì)能課件高一下學(xué)期物理人教版4

8.2重力勢(shì)能初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置越高，重力勢(shì)能就越大。這一節(jié)我們來進(jìn)一步定量地研究重力勢(shì)能。你認(rèn)為重力勢(shì)能的表達(dá)式應(yīng)該是怎樣的呢？問題與思考一、重力做的功物體豎直下落（A到B）WG=mgh=mg(h1－h(huán)2)=mgh1－mgh2

WG=mgLcosθ=mgh

=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgΔh＝mgh1－mgh2重力做功特點(diǎn):

分析表明重力做功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。WG

=mgh1－mgh2“mgh”具有特殊的意義它與重力做功有關(guān)，又與重力勢(shì)能的基本特征一致物理學(xué)上把mgh叫做重力勢(shì)能

物理量mgh叫做物體的重力勢(shì)能，等于它所受到的重力與所處高度的乘積單位：焦（耳）J

1J=1kg?m?s-2?m=1N?m標(biāo)量初態(tài)的重力勢(shì)能末態(tài)的重力勢(shì)能重力勢(shì)能的變化量重力勢(shì)能重力勢(shì)能的相對(duì)性分析：Ep＝mghG＝mg：由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的m：決定于物體

g：決定于地球h：

反映了物體與地球間的相對(duì)位置關(guān)系提示：嚴(yán)格地說，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，平常所說的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)化的說法。

參考平面：人為選定的高度定為零水平面。說明：（1）在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零(又稱零勢(shì)能面)。（2）重力勢(shì)能具有相對(duì)性，計(jì)算時(shí)必須事先選定參考平面。（3）參考平面的選取是任意的，視問題處理方便為原則；

通常選擇地面或最低點(diǎn)為參考平面。1.當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做

功，重力勢(shì)能

。2.當(dāng)物體由低處向高處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做

功，重力勢(shì)能

。正減少負(fù)增加重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化量桌面地面

6J10J

-4J010J10J-10J-10Jh1=3mh2=2mAB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)確定的過程，WG和△EP與參考平面的選擇無關(guān)。m=2kg重力勢(shì)能相對(duì)性的理解微思考

如圖，幼兒園小朋友們正在興高采烈地玩滑梯，請(qǐng)思考以下問題:(1)同一個(gè)小朋友沿不同的路徑從滑梯上端滑到下端，重力做的功是否相同?(2)小朋友從最高點(diǎn)滑落到地面過程中重力勢(shì)能是增加還是減少?微判斷1.不同物體在同一高度，重力勢(shì)能可能不同。(

)2.同一物體的重力勢(shì)能Ep1=2J，Ep2=-3J，則Ep1>Ep2。(

)3.在同一高度的質(zhì)量不同的兩個(gè)物體，它們的重力勢(shì)能一定不同。(

)√√×【例1】右圖為水上滑梯示意圖，它由斜槽AB和水平槽BC構(gòu)成，AB與BC圓滑連接，斜槽AB的豎直高度為h'，BC面高出水面的距離為h，一個(gè)質(zhì)量為m的游玩者從滑梯頂端A點(diǎn)由靜止滑下，重力加速度為g。(1)以水面為參考平面，求游玩者在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能Ep。(2)求從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力做的功。(3)求從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能的變化量。答案:(1)mgh'

(2)mg(h'-h)

(3)-mg(h'-h)【例2】如圖，質(zhì)量為m的小球，從離桌面h'高處由靜止下落，桌面離地高度為h。若以桌面為參考平面，那么小球落地時(shí)的重力勢(shì)能及整個(gè)過程中重力勢(shì)能的變化分別是(

)A.mgh，減少mg(h'-h)B.mgh，增加mg(h'+h)C.-mgh，增加mg(h'-h)D.-mgh，減少mg(h'+h)答案:D

6.如圖，某人把一個(gè)質(zhì)量m=0.2kg的小球從h=7.2m高處以60°角斜向上拋出，初速度v0=5m/s，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。問:(1)從拋出到落地過程中重力對(duì)小球所做的功是多少?(2)從拋出到落地過程中重力勢(shì)能的改變是多少?答案:(1)14.4J

(2)-14.4J解析:(1)重力對(duì)小球所做的功WG=mgh=0.2×10×7.2J=14.4J。(2)重力勢(shì)能的改變，由W=-ΔEp知，ΔEp=-14.4J。彈性勢(shì)能：生活中有許多這樣的例子，這些物體都發(fā)生了彈性形變，物體的各部分之間由于有彈力的相互作用，而具有勢(shì)能，這種勢(shì)能就叫作彈性勢(shì)能。項(xiàng)目三：彈性勢(shì)能桌面光滑，在O點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，物塊由A處?kù)o止釋放物塊-彈簧模型問題1：物體由A向O運(yùn)動(dòng)的過程中，彈力做什么功？彈性勢(shì)能如何變化？問題2：物體由O向A′運(yùn)動(dòng)的過程中，彈力做什么功？彈性勢(shì)能如何變化？問題3：在A、A′處彈性勢(shì)能有什么關(guān)系？【總結(jié)】彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系：F拉lF=kl因拉力F與形變量l成正比，故拉力的平均值為：平均拉力對(duì)這段位移做的功：彈簧彈性勢(shì)能與彈力做功的關(guān)系WF彈＝EP1－EP2＝

-△EP彈力做的功初態(tài)的彈性勢(shì)能末態(tài)的彈性勢(shì)能關(guān)系：彈力做功是彈性勢(shì)能變化的量度。3.關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說法正確的是(

)A.當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大B.當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定減小C.若選彈簧自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能為0，則其他長(zhǎng)度的彈性勢(shì)能均為正值D.若選彈簧自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能為0，則伸長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為正值，壓縮時(shí)彈性勢(shì)能為負(fù)值答案:C5.3p10317.一根輕質(zhì)彈簧上端固定，下端連接一小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示?，F(xiàn)將小球豎直向下拉到某一位置，彈簧彈力未超過彈性限度。在此過程中，下列說法正確的是(

）

A.彈簧的彈性勢(shì)能減少

B.彈簧的彈性勢(shì)能不變

C.小球的重力勢(shì)能減小

D.小球的重力勢(shì)能增大C5.3p10316.(2022河南駐馬店一中期末)一根彈簧的彈力F隨伸長(zhǎng)量(位移)x