【物理】重力勢能 課件-2023-2024學年高一下學期物理人教版（2019）必修第二冊

8.2重力勢能

我們知道物體的質量越大、所處的位置越高，重力勢能就越大。

重力勢能的表達式應該是怎樣的呢？【交流討論】知識點一：重力做的功假設已知量，人的質量，樓層的高度，樓梯的傾角，用做功的定義式求解，會得到兩次做功相同，都是-mgh。觀察圖片，想一想，討論下面的問題1.同一個人，選擇乘電梯和走樓梯兩種方式從一樓到10樓，怎樣求出重力做的功？2.兩次過程重力做的功有什么大小關系？3.對比兩種情況下重力做的功，歸納重力做功的特點。提示：重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關。【梳理深化】1.重力做功的特點：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關。2.重力做功的大?。汗Φ扔谖矬w所受的重力跟起點高度的乘積

mgh1

與跟終點高度的乘積

mgh2

兩者之差。即【交流討論】1.為什么杠鈴放在地板上是安全的，而舉重完畢后卻能把地板砸穿？知識點二：重力勢能同一個物體，高度增大重力勢能增大。2.試分析圖中物體在A、B、C兩點的重力勢能，桌面為零勢能面，已知物體的質量為m.3.物體由A—B，B—A其重力勢能的變化，與重力做功的關系是？【梳理深化】1.重力勢能概念：地球上的物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能。2.同一高度的物體，質量越大，重力勢能越大；質量相同的物體，高度越高，重力勢能越大。3.重力勢能表達式：Ep=mgh4.重力勢能也是標量，其單位與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳，符號為J5.重力做的功與重力勢能的關系可以寫為WG＝

EP1

－

EP2知識點三：重力勢能的相對性【交流討論】1.重力勢能總是相對于某個水平面來說的。2.重力勢能與參考平面有關；不同1.為什么水球從高處拋下就威力巨大？高度h是相對于誰的呢？2.重力勢能大小與高度有關，它是相對于誰呢？參考面不同，重力勢能是否相同？1.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。2.對選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值；下方物體的高度是負值，重力勢能也是負值，重力勢能為負，表示物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。3.重力勢能的大小與參考面的選取有關?！臼崂砩罨俊揪氁痪殹咳鐖D所示，桌面距地面的高度為0.8m，一物體質量為2kg，放在桌面上方0.4m的支架上，g取10m/s2，求：(1)以桌面為零勢能參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？(2)以地面為零勢能參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？(3)以上計算結果說明什么？（1）【練一練】如圖所示，桌面距地面的高度為0.8m，一物體質量為2kg，放在桌面上方0.4m的支架上，g取10m/s2，求：(2)以地面為零勢能參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？【練一練】如圖所示，桌面距地面的高度為0.8m，一物體質量為2kg，放在桌面上方0.4m的支架上，g取10m/s2，求：(3)以上計算結果說明什么？通過上面的計算可知，重力勢能是相對的，它的大小與零勢能參考平面的選取有關，而重力勢能的變化是絕對的，它與零勢能參考平面的選取無關，其變化值與重力對物體做功的多少有關。【交流討論】知識點四：彈性勢能1.發(fā)生形變的弓對飛出的箭做功了嗎，說明弓有什么能？2.發(fā)生形變的桿對運動員做功了嗎，說明桿有什么能？3.彈簧的彈性勢能大小與那些因素有關?彈性勢能形變大小及勁度系數1.發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有勢能，這種勢能叫作彈性勢能．2.彈性勢能的大小跟形變量的大小有關，跟彈簧的勁度系數有關.3.勢能也叫位能，與相互作用的物體的相對位置有關.【梳理深化】【練一練】如圖所示，小明玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能是怎樣變化的？小明向下運動，重力做正功，重力勢能減??；彈簧的壓縮量增大，所以彈簧的彈性勢能增大。1.某游客領著孩子游泰山時，孩子不小心將手中的皮球滑落，球從A點滾到了山腳下的B點，高度標記如圖所示，則下列說法正確的是(

)A.A到B的曲線軌跡長度不知，無法求出此過程中重力做的功B.A到B過程中阻力大小不知，無法求出此過程中重力做的功C.

A到B重力做功mg(H＋h)D.A到B重力做功mgHD2.下列關于重力勢能的說法正確的是(

)A.物體確定了，它的重力勢能的大小也隨之確定B.物體越高，它的重力勢能也越大C.一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J，重力勢能增加了D.在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零C3.如圖所示，大壯正在將一拉力器拉開。關于這一過程中拉力器中彈簧的弾力和彈性勢能的變化情況，下列說法正確的是（）A．彈力和彈性勢能都變大

B．彈力和彈性勢能都變小

C．彈力變大，彈性勢能變小

D．彈力變小，彈性勢能變大A4.一根彈簧的F-x圖像如圖所示，當彈簧的伸長量由3.0cm變?yōu)?.0cm的過程中（）A.彈力所做的功是0.45J，彈性勢能減少了0.45JB.彈力所做的功是0.6J，彈性勢能減少了0.6JC.彈力所做的功是-0.45J，彈性勢能增加了0.45JD.彈力所做的功是-45J，彈性勢能增加了45JC5.塔吊把一質量為200kg的物體，從距地面高為h1=10m的高度勻速運到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s2)重力做功WG=Ep1-Ep2=mg(h1-h2)=14000J重力勢能減少了14000J。若物體加速或減速下降，答案不變。重力勢能重力做的功重力做的功只跟起點和終點的位置有關，而跟運動的路徑無關WG=mgh1-mgh2重力勢能地球上的物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能重力勢能表達式：Ep=mgh重力做的功與重力勢能的關系可以