8.2+重力勢能+課件+-2024-2025學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

人教版高中物理必修第二冊

第八章

機械能守恒定律授課教師：xxx§8.2

重力勢能P7901重力做的功重力勢能02重力勢能的相對性03彈性勢能04一、功（適用恒力）二、功率（平均功率：一段時間）（瞬時功率：某一時刻）機車啟動兩問題①恒定功率啟動②恒定加速度啟動vtOvmvtOvm1.功的計算公式：W=Fl

cosα

力對物體做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積。溫故知新恒力為對地位移為力與位移的夾角，0-180°2.功的單位：焦耳符號：J1J=1N×1m=1N·m；1N的力使物體產(chǎn)生1m的位移，做功為1J。觀察與思考課堂引入拒絕高空拋物！思考1：物體從高空墜落為什么有這么大的能量呢？思考2：根據(jù)你初中所學，重力勢能的大小跟那些因素有關(guān)？

因為物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的重力勢能。而當它從所處的的高處落下時，重力勢能就會以做功的方式釋放出來。觀察與思考高空拋物——“懸在城市上空的痛”①質(zhì)量②高度請同學們用課本做如下實驗，體會物體的重力勢能與什么因素有關(guān)？體驗與思考1.同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺???2.不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺???與質(zhì)量有關(guān)：質(zhì)量越大，重力勢能越大。

與高度有關(guān)：位置越高，重力勢能越大。01重力做的功問：從1樓到3樓，哪種方式他的重力做功最少？想一想一、重力做的功①乘電梯直下②乘扶梯斜下③乘滑梯波浪下WG=mgΔhABh1h2Δhmg=mg(h1－h(huán)2)=mgh1－mgh2

1.三種情況下重力做功計算一、重力做的功情況1：豎直下落（A到B）情況2：沿斜線運動（A到B）mgABΔhθLh1h2WG=mgLcosθ=mgΔh=mg(h1－h(huán)2)=mgh1－mgh2P79W1=mgLcosθ=mgΔh1WG=W1+W2+W3+···WG=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+···=mg(Δh1+

Δh2+

Δh3+···)=mgΔh=mgh1－mgh2ABΔhh1h2mgΔh1Δh2Δh3AΔh1θLmg1.三種情況下重力做功計算一、重力做的功情況3：沿曲線運動（A到B）P79

質(zhì)量為m的小球從離地面高為h1的A位置運動到離地高度為h2的B位置，求三種情況下重力做的功。（1）WG＝mgh=mgh1－mgh2（2）WG＝mglcosθ

＝mgh＝mgh1－mgh2（3）WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋

···＝mg(Δh1＋Δh2＋

···)＝mgh＝mgh1－mgh21.三種情況下重力做功計算一、重力做的功P79(1)重力做功的特點：(2)重力做功的表達式：WG

=mgh1－

mgh2把物理量mgh叫做重力勢能。2.重力做功的特點及表達式一、重力做的功它與重力做功有關(guān)，又與重力勢能的基本特征一致。重力做功只跟它的起點和終點的位置的高度差有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)。P80重力勢能021.定義：物體所受重力mg與所處高度h的乘積叫做物體的重力勢能。用Ep表示。

4.

標量：只有大小，沒有方向。2.公式：Ep=mgh3.單位：焦耳，符號為J。5.系統(tǒng)性：重力勢能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，而不是物體單獨具有的。1kg·m/s2·m=1N·m=1J1.重力勢能二、重力勢能P80Gv1.當物體由高處向低處運動時：重力做正功WG＝mgh1－mgh2=EP1－EP2=－ΔEpWG＞0，EP1＞EP2

；重力勢能減小，重力做的功等于重力勢能減少量。2.重力做功與重力勢能的關(guān)系二、重力勢能初態(tài)重力勢能EP1末態(tài)重力勢能EP2P802.當物體由低處向高處運動時：重力做負功WG＜0，EP1＜EP2；重力勢能增大；克服重力所做的功等于重力勢能的增加量。Gv2.重力做功與重力勢能的關(guān)系二、重力勢能WG＝mgh1－mgh2=EP1－EP2=－ΔEpEP1EP2P80重力做功WG(正、負）重力勢能EP（增加、減少）重力做功和重力勢能變化的關(guān)系物體上升物體下降正負減少增加重力做的功等于重力勢能的減少物體克服重力做的功等于重力勢能的增加WG

=EP1-EP2=-ΔEp2.重力做功與重力勢能的關(guān)系二、重力勢能重力做功重力勢能的變化重力做正功，重力勢能減小重力做負功，重力勢能增加WG＝mgh1－mgh2=EP1－EP2=－ΔEpP80當人向上或向下運動時，重力做什么功？重力勢能如何變化？(1)人向下運動，重力做

功，重力勢能

。(2)人向上運動，重力做

功，重力勢能

。正減少負增加Gvv二、重力勢能一個100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高度，則整個過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g＝10m/s2)(

)練一練：二、重力勢能A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負功C．物體的重力勢能一定減少0.55JD．物體的重力勢能一定增加1.25JC重力勢能的相對性03（1）物體在參考面上，h=0，Ep=0。（2）物體在參考面上方，h為正值，Ep為正值參考面即高度為零的平面，一般來說參考面可以任意選取參考面又稱零勢能面正負表示大小Ep

=mgh(h是物體相對參考面的高度)（3）物體在參考面下方，h為負值，Ep為負值三、重力勢能的相對性P81如圖有一個質(zhì)量0.5kg的小球從桌面以上高h1=1.2m的A點落到地面上的B點，桌面的高為h2=0.8m。請按要求填寫下表(g=10m/s2)。h1h2AB參考平面小球在A點重力勢能EpA小球在B點重力勢能EpBA→B下落過程小球重力做功WGA→B下落過程小球重力勢能變化ΔEp桌面地面選取不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值不同。WG、ΔEp與參考面的選取無關(guān)。比較、分析表格中的數(shù)據(jù)，有何特點？三、重力勢能的相對性6J-4J10J減少10J10J010J減少10JP83習題4【例1】下面有關(guān)重力勢能的說法中，正確的是（）

A.舉得越高的物體，具有的重力勢能越大

B.質(zhì)量越大的物體，具有重力勢能越大

C.物體的重力勢能不可能為零

D.物體的重力勢能可能小于零D三、重力勢能的相對性廣西壯族“三月三”是壯族人民的傳統(tǒng)節(jié)日，該節(jié)日民族活動很豐富，其中拋繡球是男女青年最喜歡的項目。假設(shè)某一青年女子在樓上將繡球水平拋出，拋出點離地4.5m，繡球質(zhì)量0.6kg，在離地2.0m處被一男青年搶到。重力加速度取10m/s2，在繡球被拋出至被搶到的過程中，下列說法正確的是A.重力做功15JB.重力勢能增加了15JC.若以拋出點為參考平面，繡球被搶到時的重力勢能為-27JD.若以地面為參考平面時，上述過程中繡球重力勢能的變化量最大A三、重力勢能的相對性【答案】A【解析】重力做功為WG=mgΔh=0.6×10×(4.5-2.0)=15J，A正確；重力做正功，重力勢能減小，故重力勢能減少了15J，B錯誤；若以拋出點為參考平面，繡球被搶到時的重力勢能Ep=-mg(h-h1)=-0.6×10×(4.5-2)J=-15J，C錯誤；重力勢能的變化量與重力做功對應(yīng)，與參考平面的選取無關(guān)，D錯誤。三、重力勢能的相對性彈性勢能041.發(fā)生彈性形變的物體（彈簧）各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢能，叫做彈性勢能。2.影響因素：彈簧形變量

彈簧勁度系數(shù)3.表達式：4.彈性勢能的變化與彈力做功的關(guān)系：W彈＝－ΔEp(1)彈力做正功時，彈性勢能減小。(2)彈力做負功時，彈性勢能增大。四、彈性勢能P825.對彈性勢能的理解(1)系統(tǒng)性：彈性勢能是發(fā)生彈性形變的物體上所有質(zhì)點因相對位置改變和發(fā)生彈力作用而具有的能量，因此彈性勢能具有系統(tǒng)性。(2)相對性：彈性勢能的大小與選定的零勢能位置有關(guān)，對于彈簧，一般規(guī)定彈簧原長處為其零勢能的位置。四、彈性勢能練習：（多選）如圖所示，一個物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是（）A．物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B．物體向墻壁運動相同的位移，彈力做的功不相等C．彈力做正功，彈簧的彈性勢能減小D．彈簧的彈力做負功，彈性勢能增加BD四、彈性勢能課堂小結(jié)

重力勢能Ep=mgh重力做功只跟它的起點和終點的位置的高度差有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)。重力做功與重力勢能的關(guān)系：WG＝mgh1－mgh2=EP1－EP2=－ΔEp重力做正功，重力勢能減小重力做負功，重力勢能增加彈性勢能