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1、8.2 重力势能重力势能第八章 机械能守恒定律苹果落地实验苹果落地实验提出问题 初中我们已经定性地学习了重力势能（物体由于被举高而具有的能量），物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？应该从哪里入手去研究重力势能？一、重力做功类型3类型2类型1BBh1h2h3h hh h1 1h h2 2Amg类型1:类型2:类型3:A1A2A3WGmghmgh1mgh2WGmgl cosmghmgh1mgh2WGmgh1mgh2mgh3 mghmgh1mgh2lBmgAAmg物体竖直下落物体竖直下落物体沿斜线运动物体沿斜线运
2、动物体沿曲线运动物体沿曲线运动重力做功的特点 物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。（高度差）重力做功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1 与跟终点高度的乘积 mgh2 两者之差。WG mg h mgh1mgh2WG=mgh1-mgh2mgh1跟初始位置h1有关mgh2跟结束位置h2有关又都是mgh的式子“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。跟初中学习的重力势能的定性分析的情况核对一下，随着高度h增加，mgh也增加、随着重力mg增加，mgh也增加，恰与前述重力势能的特征一致。二、重力势能物体所受重力mg与所处高度h的乘积,用Ep表示单位：焦耳，符
3、号为J重力势能是：标量，但有正负。并且正负号表示大小。如3J-4J分析：分析：EpEpmghmghG Gmg mg mmgghh由于地球对物体的吸引而产生的由于地球对物体的吸引而产生的决定于物体决定于物体决定于地球决定于地球反映了物体与地球间的相对位置关系反映了物体与地球间的相对位置关系想一想：想一想：重力势能跟重力做功密切相关，重力势能跟重力做功密切相关，如果没有了重力，物体还有重力势能吗？如果没有了重力，物体还有重力势能吗？没有！没有！提示：提示：严格地说，重力势能是地球与物体所组成的严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统系统”所共有的，平常所说的所共有的，平常所说的“物体物体”的的
4、重力势能，只是一种简化的说法。重力势能，只是一种简化的说法。重力势能的系统性重力是（阻力，动力）重力做功（正、负)重力势能变化(增加、减少）动能变化（速度）物体下降物体上升负正增加减小动力阻力减小 增加重力做功与重力势能的关系WG=mgh1-mgh2=EP1EP2 =（EP2EP1）=Ep重力做功是重力做功是重力做功是重力做功是重力势能变重力势能变重力势能变重力势能变化的量度化的量度化的量度化的量度 课堂练习例1（P82 第2题）：质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。重力加速度为g。（1）足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球的重力势
5、能增加了多少？（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？mghmghmghmghmghmghmghmgh三、重力势能的相对性hhhA AEPA=2mghEPA=0EPA=-=-mgh参考面参考面参考面参考面参考面参考面参考面参考面参考面参考面参考面参考面例例：如图，质量：如图，质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上 h1=1.2 m 的的 A 点落到地面的点落到地面的 B 点，点，桌面高桌面高 h2=0.8 m。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。关于小球的重力势能，请按要求填写下表。(g=10 m/s2)参考平参考平面面在在A点点在在 B
6、点点下落过程重下落过程重力做功力做功重力势能变化重力势能变化桌面桌面地面地面6 J10 J4 J010 J10 J减少减少10 J减少减少10 J h1h2AB选择不同的参考平面，物体选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。的重力势能不同。相对性相对性重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。绝对性绝对性巩固与提升如图，质量如图，质量0.5kg0.5kg的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上h h1 1=1.2m=1.2m的的A A点点落到地面的落到地面的B B点，桌面高点，桌面高h h2 2=0.8m=0.8m请按要求填写下表请按要求填写下表(
7、g=10m/s(g=10m/s2 2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J6J10J10J-4J4J0 010J10J10J10J减少减少减少减少10J10J选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同物体的重力势能的数值不同对一个确定的过程，对一个确定的过程，WG和和EP与参考面的选择无关与参考面的选择无关减少减少减少减少10J10J小结一、重力做功的特点：一、重力做功的特点：与路径无关与路径无关，只与起点和终点的，只与起点和终点的高度差高度差有关有关二、重力势能：二、重力势能：1 1、大小：、大小：2 2、重力势能具有、重力势能具有相对性相对性。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。三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系四、弹性势能四、弹性势能-弹性限度内：弹性限度内：巩固与提升v图示的两种情况中物体的势能是增大，变小，图示的两种情况中物体的势能是增大，变小，还是不变？还是不变？一个盛水袋，某人从侧一个盛水袋，某人从侧面推袋壁使它变形。面推袋壁使它变形。一根自由悬挂的链条，有一根自由悬挂的链条，有人将它的中点下拉，使它人将它的中点下拉，使它成两条直线形状。成两条直线形状。