重力势能1.ppt
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四、势能是系统所共有的
严格说来，重力势能是地球和物体所组 成的这个物体“系统”所共有的，而不是 地球上的物体单独具有的。
平常所说的“物体”的重力势能，只是 一致习惯简化的说法。
小 结 人教版《物理》必修①
一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度差有关
WG mgh
二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关 的能量。
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程
A
平面 A点重 B点重 小球重力 小球重力
力势能 力势能 做功 势能变化
h1
桌面 6J -4J
10J
-10J
地面 10J
0
10J
-10J
h2 选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
B
对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关
20
人教版《物理》必修①
250J
9
人教版《物理》必修①
物体从A落到B的过程中,重力做功
A
Δh
B
h1
h2
WG mgh
mg(h1 h2 )
mgh1 mgh2
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化. 在物理学中， “mgh”是一个由特殊意义的物 理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。
10
人教版《物理》必修①
二、重力势能
的重力势能和某一过程中重力势能改变量( D )
A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值
人教版《物理》必修①
【例3】起重机以加速度a=g/4将质量为m的物
体匀减速地沿竖直方向提升高度h.则 (1)起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？ (2)物体克服重力做功为多少？ (3)物体的重力势能变化了多少?
在参考面上方的物体的高度是正值， 重力势能也是正值；
在参考面下方的物体的高度是负值， 重力势能也是负值。
势能是标量．+、–表示大小．
参考平面的选取是任意的 .
17
人教版《物理》必修①
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)
mgh1 mgh2
7
人教版《物理》必修①
重力做功的特点
重力做功与路径无关, 只跟始末位置的高度差Δh有关
WG mgh
为什么有这一特点？ 场力？恒力？ 男人？男性？
8
人教版《物理》必修①
课堂训练
1、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰 撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度 低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中 重力一共做了多少功? (g= 10m/s2)
超过1200W。要将此物体
由静止起用最快的方式吊
高90m（已知此物体在吊
高接近90m时已开始以最
大的速度匀速上升）所需
的时间为多少？
（g=10m/s2)
匀速度 运动
功率 不变
匀加速 运动
人教版《物理》必修①
4 一个圆柱形的竖直的井里存有一定
量的水，井的侧面和底部是密闭的，在井中 固定地插着一根两端开口的薄壁管，管和井 共轴，管下端未触及井底，在圆管内有一不 漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动。开始时， 管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面，如 图所示。现用卷扬机通过绳子对活塞施加一 个向的力F，使活塞缓慢向上移动。已知管 筒半径r = 0.10m，井的半径R = 2r，水的密 度= 1.00×103Kg/m3，大气压强P0 = 1.00×105 Pa。求活塞上升H = 9.00m的过程 中拉力F所做的功（井和管在水面以上及水 面以下的部分都足够长，不计活塞质量，不 计摩擦，重力加速度g取10m/s2）。
3mgh /4
mgh
增加mgh
人教版《物理》必修①
【例4】长为L、质量为m的铁链放置在光滑的水
平桌面上，用一个竖直向上的力将它缓慢拉起，当 链条下端离开桌面时，拉力所做的功。
F
WF
0 mg 2
L
1 2
mgL
人教版《物理》必修①
【例5】悬挂的小球在
水平外力的作用下，缓 慢地从最低点上升到如 图位置，求拉力所做的 功。
重力做的功等于重力势能的减少量
WG EP1 EP2 EP
如果重力做正功，重力势能减少，减少 的重力势能等于重力对物体做的功
如果重力做负功，重力势能增加，增加 的重力势能等于物体克服重力做的功
14
人教版《物理》必修①
三、重力势能的相对性
高度的相对的，所以重力势能也是相对的 计算重力势能之前需要先选定参考平面
人教版《物理》必修①
2 如图所示,摆球
质量为m,悬线的长为L,
A
把悬线拉到水平位置后
放手.设在摆球运动过程
中空气阻力f 的大小不
变,求摆球从A运动 到竖
直位置B时，重力做了多少功？
人教版《物理》必修①
3
电动机通过
一绳吊起一质量为8Kg的
物体，绳的拉力不能超过
120N，电动机的功率不能
表达式
EP mgh
三、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
四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。
一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平 面作为零势能参考面。
五、势能是系统能
人教版《物理》必修①
【例1】关于重力势能的几种理解，正确的是
α L
F F
人教版《物理》必修①
1 一物体静止在光滑水平面上,先
对物体向右施一水平力F1,经过时间t 后 撤去F1,立即对物体施加一水平向左的力 F2,又经过时间t 后, 物体回到出发点.在 这一过程中力F1和F2分别对物体做功W1 和W2的关系是
A.W1=W2
B.W2=2W1
C.W2=3W1
D.W2=5W1
A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也 随 之确定
B.放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零
C.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能越大
D.一个物体的重力势能从﹣5 J变化到﹣3 J，重
力势能变小了
答案：B
负号：方向？相对大小？相反事物？
人教版《物理》必修①
【例2】
选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置
m
A
θ
h
h1
h2
WG mgl cos
L
C mgh
mgh1 mgh2
A Δh1 Δh2 Δh3
h1 h
人教版《物理》必修① m
A
θ
△h 1
L
C
h2
物体沿曲线运动
W1 mgl cos mgh1
W W1 W2 W3
W mgh1 mgh2 mgh3
mg(h1 h2 h3 )
mgh
表达式 EP mgh
即：物体的重力势能等于物体的重力和 它的高度的乘积．
m — 物体的质量，单位：千克（kg）
g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）
h —物体的高度，单位：米（m） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J）
12
人教版《物理》必修①
重力做功与重力势能变化关系
WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2
人教版《物理》必修①
重力势能：物体由于被举高而具有的势能。 当物体的高度发生变化时，重力要做功
物体被举高时：重力做 负 功 物体下降时：重力做 正功
人教版《物理》必修①
一、重力的功
物体竖直下落
m
A
h
h1
B
h2
从A到B
wG mgh
mgh1 mgh2
6
人教版《物理》必修①
一、重力的功
物体沿斜线运动 从 A 到 C
严格说来，重力势能是地球和物体所组 成的这个物体“系统”所共有的，而不是 地球上的物体单独具有的。
平常所说的“物体”的重力势能，只是 一致习惯简化的说法。
小 结 人教版《物理》必修①
一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度差有关
WG mgh
二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关 的能量。
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程
A
平面 A点重 B点重 小球重力 小球重力
力势能 力势能 做功 势能变化
h1
桌面 6J -4J
10J
-10J
地面 10J
0
10J
-10J
h2 选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
B
对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关
20
人教版《物理》必修①
250J
9
人教版《物理》必修①
物体从A落到B的过程中,重力做功
A
Δh
B
h1
h2
WG mgh
mg(h1 h2 )
mgh1 mgh2
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化. 在物理学中， “mgh”是一个由特殊意义的物 理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。
10
人教版《物理》必修①
二、重力势能
的重力势能和某一过程中重力势能改变量( D )
A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值
人教版《物理》必修①
【例3】起重机以加速度a=g/4将质量为m的物
体匀减速地沿竖直方向提升高度h.则 (1)起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？ (2)物体克服重力做功为多少？ (3)物体的重力势能变化了多少?
在参考面上方的物体的高度是正值， 重力势能也是正值；
在参考面下方的物体的高度是负值， 重力势能也是负值。
势能是标量．+、–表示大小．
参考平面的选取是任意的 .
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人教版《物理》必修①
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)
mgh1 mgh2
7
人教版《物理》必修①
重力做功的特点
重力做功与路径无关, 只跟始末位置的高度差Δh有关
WG mgh
为什么有这一特点？ 场力？恒力？ 男人？男性？
8
人教版《物理》必修①
课堂训练
1、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰 撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度 低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中 重力一共做了多少功? (g= 10m/s2)
超过1200W。要将此物体
由静止起用最快的方式吊
高90m（已知此物体在吊
高接近90m时已开始以最
大的速度匀速上升）所需
的时间为多少？
（g=10m/s2)
匀速度 运动
功率 不变
匀加速 运动
人教版《物理》必修①
4 一个圆柱形的竖直的井里存有一定
量的水，井的侧面和底部是密闭的，在井中 固定地插着一根两端开口的薄壁管，管和井 共轴，管下端未触及井底，在圆管内有一不 漏气的活塞，它可沿圆管上下滑动。开始时， 管内外水面相齐，且活塞恰好接触水面，如 图所示。现用卷扬机通过绳子对活塞施加一 个向的力F，使活塞缓慢向上移动。已知管 筒半径r = 0.10m，井的半径R = 2r，水的密 度= 1.00×103Kg/m3，大气压强P0 = 1.00×105 Pa。求活塞上升H = 9.00m的过程 中拉力F所做的功（井和管在水面以上及水 面以下的部分都足够长，不计活塞质量，不 计摩擦，重力加速度g取10m/s2）。
3mgh /4
mgh
增加mgh
人教版《物理》必修①
【例4】长为L、质量为m的铁链放置在光滑的水
平桌面上，用一个竖直向上的力将它缓慢拉起，当 链条下端离开桌面时，拉力所做的功。
F
WF
0 mg 2
L
1 2
mgL
人教版《物理》必修①
【例5】悬挂的小球在
水平外力的作用下，缓 慢地从最低点上升到如 图位置，求拉力所做的 功。
重力做的功等于重力势能的减少量
WG EP1 EP2 EP
如果重力做正功，重力势能减少，减少 的重力势能等于重力对物体做的功
如果重力做负功，重力势能增加，增加 的重力势能等于物体克服重力做的功
14
人教版《物理》必修①
三、重力势能的相对性
高度的相对的，所以重力势能也是相对的 计算重力势能之前需要先选定参考平面
人教版《物理》必修①
2 如图所示,摆球
质量为m,悬线的长为L,
A
把悬线拉到水平位置后
放手.设在摆球运动过程
中空气阻力f 的大小不
变,求摆球从A运动 到竖
直位置B时，重力做了多少功？
人教版《物理》必修①
3
电动机通过
一绳吊起一质量为8Kg的
物体，绳的拉力不能超过
120N，电动机的功率不能
表达式
EP mgh
三、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
四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。
一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平 面作为零势能参考面。
五、势能是系统能
人教版《物理》必修①
【例1】关于重力势能的几种理解，正确的是
α L
F F
人教版《物理》必修①
1 一物体静止在光滑水平面上,先
对物体向右施一水平力F1,经过时间t 后 撤去F1,立即对物体施加一水平向左的力 F2,又经过时间t 后, 物体回到出发点.在 这一过程中力F1和F2分别对物体做功W1 和W2的关系是
A.W1=W2
B.W2=2W1
C.W2=3W1
D.W2=5W1
A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也 随 之确定
B.放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零
C.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能越大
D.一个物体的重力势能从﹣5 J变化到﹣3 J，重
力势能变小了
答案：B
负号：方向？相对大小？相反事物？
人教版《物理》必修①
【例2】
选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置
m
A
θ
h
h1
h2
WG mgl cos
L
C mgh
mgh1 mgh2
A Δh1 Δh2 Δh3
h1 h
人教版《物理》必修① m
A
θ
△h 1
L
C
h2
物体沿曲线运动
W1 mgl cos mgh1
W W1 W2 W3
W mgh1 mgh2 mgh3
mg(h1 h2 h3 )
mgh
表达式 EP mgh
即：物体的重力势能等于物体的重力和 它的高度的乘积．
m — 物体的质量，单位：千克（kg）
g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）
h —物体的高度，单位：米（m） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J）
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人教版《物理》必修①
重力做功与重力势能变化关系
WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2
人教版《物理》必修①
重力势能：物体由于被举高而具有的势能。 当物体的高度发生变化时，重力要做功
物体被举高时：重力做 负 功 物体下降时：重力做 正功
人教版《物理》必修①
一、重力的功
物体竖直下落
m
A
h
h1
B
h2
从A到B
wG mgh
mgh1 mgh2
6
人教版《物理》必修①
一、重力的功
物体沿斜线运动 从 A 到 C