鲁教版高中物理必修2第二章第2节势能的改变--重力势能的改变课件

第2节：势能的改变 ——重力势能的改变

引出问题

运动的物体具有动能，处 于一定高度的物体有没有 能量？

花 盆 乎 ？ 炸 弹 乎 ？ !

重力势能：物体处于一定的高度具有的能量叫重 力势能。 用EP表示。

提出问题：影响重力势能的因素 有哪些呢？

猜想与假设：

高度、

质量

设计实验验证实验方法： 控制变量法 实验器材： 大小质量均不同的小铁柱和小木块、刻度尺、 装有沙子的玻璃容器、模型小板凳、 实验过程：1、控制质量不变，比较高度与重力势能的关系

2、控制高度不变，比较质量与重力势能的关系

实验分析：现象1:高度(h)重力势(EP)

EP与h的关系

质量(m) 一定

越高 越低

越大 越小

EP∝ hEP与m的关系

现象2:质量(m) 重力势能(EP)

高度(h) 一定

越大

越大

越小

越小

EP∝ m

实验结论：

EP∝ hEP∝ m

EP mgh

一、重力势能1.定义：物体处于一定的高度具有的能量叫重 力势能，用EP表示。 2.公式： EP3、单位：

mgh (h为物体重心到参考面的高度)焦耳(J)

4、标矢性： 重力势能是一个标量

例题：一个质量为10kg的投影仪,把它吊在一张高1m的桌面上空2m 处,这个投影仪是否具有重力势能呢？此投影仪的重力势能是多 少呢？(取g=10m/s2)

解：1、选桌子为参考平面0.5m

h1=2m, EP1=mgh1=10x10x2J=200J

2、选地面为参考平面2m

h2=(2+1)m=3m

EP2=mgh2=10x10x3J=300J

3、选天花板为参考平面桌子

1m

h3= - 0.5m

EP3=mgh3=- 10x10x0.5J=-50J

一、重力势能1.定义：物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能 2.公式： 3.单位：焦耳(J)

EP mgh (h为物体重心到参考面的高度)

4.标矢性：重力势能是标量

5.重力势能具有相对性(1)选择不同的参考面(零势能面),重力势能是不同的。 (一般选择地面 ) (2)物体在参考平面上方,h>0,重力势能是正值，表示该点位置 所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能大。 (3)物体在参考平面下方,h<0,重力势能是负值，表示该点位置 所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能小。

提出问题？?合外力做的功可以使物体的动能发生变化， 那么什么力做功会使物体重力势能的发生变 化呢？

二、重力做功与重力势能的改变A A f B G

f

B G h2

h1

h1 h2

图A、自由落体运动

图B、在重力阻力作用下的落体运动

落体运动 落体运动A 落体运动B

EA mgh1 mgh1

EB mgh2 mgh2

WG=mg△h mgh1-mgh2 mgh1-mgh2

结论：物体重力势能的变化只由重力所做的功决定，与其它 力所做的功均无关。因此，重力所做的功与重力势能 改变的关系可以写成

WG EP1 E p 2

1、物体从高处下落的过程中，重力做正

功，WG>0, EP1>EP2, 即重力势能减小。 2、物体从低处升高的过程中，重力做负功，WG<0,EP1<EP2,

即重力势能增大。

提出问题上面我们讨论物体的运动路径 都是在竖直方向，如果物体运 动的路径是做曲线运动，重力 对物体做功又将如何？

三、重力做功与物体运动路径的关系A A A

mgB 图1 B

mgB

mg

△h

h1 h2

图2

图3

EA 图1 图2 图3mgh1

EBmgh2 mgh2 mgh2

WG=EA-EB

mgh1-mgh2 mgh1-mgh2 mgh1-mgh2

mgh1mgh1