資源簡介

(共17張PPT)
8.2 重力勢能
第八章 機械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二冊
1.通過不同路徑重力做功的分析，歸納出重力做功與路徑無關的特點。
2.理解重力勢能的表達式。通過重力做功與重力勢能變化的關系體會功能關系。
3.知道重力勢能的大小與參考平面的選取有關，即重力勢能具有相對性，但重力勢能的變化量與參考平面的選取無關。
4.了解彈性勢能的決定因素。
學習目標
初中我們已經定性地學習了重力勢能，物體的質量越大、所處的位置越高，重力勢能就越大。
這一節我們來進一步定量地研究重力勢能。你認為重力勢能的表達式應該是怎樣的呢？
導入新課
1981年4月12日，數百萬噸雪從阿拉斯加的三佛火山頂部極快速度滑下，“白色死神”將沿途13km地區全部摧毀。
質量大
拒絕高空拋物！
高處
思考：以下三種情況下小球沿不同軌跡向下運動到B點，其中重力做功各是多少？
一、重力做功
h
h1
h2
mg
A
B
A
B′
h
h1
h2
mg
θ
l
B
h
h1
h2
A
B′
B
參考答案：D
練習1 將同一物體分別沿著兩個斜面向上拉到頂端，這兩個斜面高度相同但坡度和粗糙程度不同。以下說法中正確的是（ ）
A.沿坡度小、長度大的斜面上升克服重力做功多
B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多
C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多
D.上述幾種情況克服重力做功一樣多
只跟它的起點和終點的位置（高度差）有關，與物體運動的路徑無關。
總結：重力做功特點
練習2 把的情境改為如圖所示,質量為m的小球從高為h處的斜面上的A點滾下經過水平面BC后,再滾上另一斜面,當它到達另一斜面的D點時,速度為零,在這個過程中,重力做功為 (　　)
A. 　　　　B. 　　　　C.mgh　　　　D.0
參考答案：B
分析：
過程量
WG = mgh1 － mgh2
②隨著質量增大、高度的增加而增大
WG：
①狀態量：兩個狀態的差值和做功有關
二、重力勢能
思考：做功對應能量的變化，那重力做功對應什么形式能量的變化呢？
mgh
物體的重力與其高度的乘積，稱為物體的重力勢能，
是狀態量，用Ep表示。
2.大小表達式：
Ep=mgh
1.重力勢能概念：
總結：
3.國際單位：
4.重力勢能標量性：
焦耳(J)
標量
5.重力勢能的變化：ΔEP
ΔEP
= Ep末 - Ep初
= mgh末-mgh初
功能關系：重力做功與重力勢能的關系
WG = mgh初 - mgh末
WG = Ep初 - Ep末 = -⊿EP
變化量
減少量
狀態量
重力做的功等于重力勢能的減少量。
內容：
只與初末
位置有關
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的關系
物體 下降
物體 上升
正
負
減少
增加
重力勢能的減少量等于重力做的功
重力勢能的增加量等于物體克服重力做的功
例題 如圖，塔吊升降建材。建材質量m=200kg，A點高度h1=8m，B點高度h2=3m。
⑴從A→B處，重力做功多少？重力勢能如何變化？
⑵從B→A處，重力做功多少？重力勢能又如何變化？
高度h是相對于誰的呢？
重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面。
三、重力勢能的相對性
想一想
？
3.正、負只是表示它在參考平面上還是下。
1.參考平面(零勢面)
2.當物體處于參考平面之下，h為負值，重力勢能也是負值;反之，重力勢能為正值。
Ep=mgh
h取正值
h取負值
任意選取；通常選取地面為參考平面。
練習3 質量m=0.5 kg的小球，從桌面上方高h1= 1.2 m的A點下落到地面上的B點，桌面離地面的高度h2 = 0.8 m，試完成下面的表格。 (g取10 m/s2)
⑴在表格的空白處按要求填入數據。
⑵如果下落時有空氣阻力，表中的數據是否會改變？
所選擇的參考平面 小球在A點 的重力勢能 小球在B點的重力勢能 整個下落過程中小球重力做的功 整個下落過程中小球重力勢能的變化量
桌面
地面
6J
10J
-4J
0
10J
10J
減少10J
減少10J
如果下落時有空氣阻力，表中的數據不會改變。
重力勢能具有相對性，對一個確定的過程，WG和⊿Ep與參考平面的選取無關。
總結
綜練 關于重力勢能，下列說法中正確的是 ( )
A.物體與零勢面的距離越大，它的重力勢能也越大
B.在其他外力做功的情況下，物體克服重力做功100J，重力勢能不一定增加100J
C.一個物體的重力勢能從-5 J變化到-3 J，重力勢能減小了2 J
D.重力勢能的減小量等于重力對物體做的功
參考答案：D
彈簧彈性勢能大小與哪些因素有關？
思考1：
發生彈性形變的物體各部分之間，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。
思考2：彈力做功與彈性勢能的關系如何？
形變程度
勁度系數
四、彈性勢能
實例
重力勢能
1.重力做功的特點：與路徑無關，只與起點和終點的豎直高度差有關
2.地球上的物體具有的與它高度有關的能量。
3.重力做功與重力勢能變化的關系：
重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加。
關系式：WG = EP初 - EP末
4.重力勢能是相對的,重力勢能的變化是絕對的。
5.重力勢能是地球與物體組成“系統”所共有的。
課堂小結

展開更多......

收起↑