重力势能

EP mgh
二、重力势能具有相对性 一般以地面或最低点所在的平面作为零势能参考面
三、重力做功与重力势能变化的关系 1 、W G mgh 特点： 跟物体运动的路径、受到其它力 无关，只跟起点和终点位置有关
2、W G EP1 EP 2
WG>0, EP1> EP2 WG<0, EP1< EP2
重力势能
聿怀中学 孔凯猛
美国 内华达州 亚利桑那陨石坑
这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。
爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说， 坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。
重力势能： 物体由于被举高而具有的能量
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飘然亭，在汕头市达濠区礐石塔山景区鸡冠峰之颠，被列入汕头市新八 景之一，如图所示。距地90米，登亭可俯瞰鮀岛全貌，领略韩江、榕江、 练江三江汇海的景观。质量为60 kg的游客站在亭中，在下列情况中，他 的重力势能是多少？(g取10 m/s2)
(1)以地面为参考平面；
EP= mgh= 60 ×10 ×90J
A
A
mg
B 类型1 B
l
θ mg B
A A1 A2 A3
Δh1 mg Δh2 h Δh3
h1
h2
类型2
类型3
类型1: WG＝mgh＝mgh1－mgh2 类型2: WG＝mgl cosθ＝mgh＝mgh1－mgh2 类型3: WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋… ＝mgh＝mgh1－mgh2
重力势能的表达式 ： Ep = mgh
h
h1
重力做功WG 重力势能EP (正、负） （增加、减少）
B
h2
物体 上升 物体 下降
WG <0 负 WG >0 正
Ep1 < Ep2
增加 Ep1 > Ep2 减少
重力做功跟物体运动的路径、 受到其它力无关，只跟起点 和终点位置有关。
百度文库
WG＝mgh＝mgh1－mgh2
WG = Ep1 - Ep2 = - △Ep
= 5.4 ×104J
(2)以90m的亭台为参考平面， 若他爬山到达亭台，重力做多少功？
W= Ep1 - Ep2 = - mgh - 0
= - 60 ×10 ×90J= -5.4×104J
重力势能属于谁的？
Ep = mgh
重力势能是我 自己的！
重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的
小 结
一、重力势能：物体由于被举高而具有的能量 表达式
一般以地面或最低点所在的平面作为零势能参考面
1、关于重力势能的几种理解，正确的是(
D )
A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的 物体做功 B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等 于零 C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力 势能相等 D.相对不同的参考平面，物体具有不同数值 的重力势能
例2：如图，质量m = 0.5kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地 面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m。请按要求填表。(g=10m/s² )
A h1
参考 面 桌 面
小球在A 小球在B 下落过程 处的重力 处的重力 小球重力 势能 势能 做功 下落过程小 球重力势能 的变化量
6J
10J
- 4J
0
10J
10J
-10J
-10J
h2
B
地 面
►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 ►对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关
A
mg
概念解释 物体一旦处在一定高度时，就具有了一定 的能量。而当它从所处的的高处落下时， 这些能量就会以做功的方式释放出来
重力势能的大小与什么因素有关？
【猜想】
质量m ，高度h
【实验方法】
控制变量法
【实验结论】
质量越大 ，重力势能越大 高度越高 ，重力势能越大
定 量 分 析 重 力 势 能 的 大 小
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）
标量、状态量
问题是：物体的高度是不是固定不变的？
（姚明）2.26m
（孔老师）1.74m
（聿蛟龙）0.5m
Ep = mgh
重力势能具有相对性， 比较重力势能大小，应选同一参考面（重力势能为0）
四、重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有
遵守社会公德:防止高空坠物
两岁女童质量约为10kg，从十楼掉下来， 高度约为30m，g取10 m/s2，重力做多少功？
W=mgh=10×10×30J=3×103J
1．一物体从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 ( B ) A.沿两个面重力都做负功 B.沿两个面减少的重力势能相同 C.沿AB面重力做功多 D.沿AB面重力势能减少多
作业： 《名师金典》 P89-P90
2、质量是50kg的人沿着长L=100m、倾角为 30°的坡路走上土丘（g取10m/s2）
① 重力对他所做的功是多少？ WG=-mgLsinθ=-50×10×100×0.5J=-2.5×104J ②他克服重力所做的功是多少？ WG=2.5×104J ③他的重力势能增加了多少？
△Ep= -WG = 2.5×104J