高中物理 第二章 第2節(jié) 勢能的改變 重力勢能的改變課件 魯教版必修2.ppt

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第2節(jié)：勢能的改變 ——重力勢能的改變,引出問題,運動的物體具有動能，處于一定高度的物體有沒有能量？,重力勢能：物體處于一定的高度具有的能量叫重 力勢能。 用EP表示。,提出問題：影響重力勢能的因素有哪些呢？,猜想與假設：,高度、,質量,設計實驗驗證,實驗方法：,實驗器材：,控制變量法,大小質量均不同的小鐵柱和小木塊、刻度尺、裝有沙子的玻璃容器、模型小板凳、,1、控制質量不變，比較高度與重力勢能的關系,實驗過程：,2、控制高度不變，比較質量與重力勢能的關系,實驗分析：,現象1：,現象2：,越高,越低,越大,越小,EP∝ h,越大,越小,越小,越大,EP∝ m,實驗結論：,EP∝ h,EP∝ m,,一、重力勢能,1.定義：物體處于一定的高度具有的能量叫重力勢能，用EP表示。,2.公式：,(h為物體重心到參考面的高度),焦耳（Ｊ）,重力勢能是一個標量,3、單位：,4、標矢性：,例題： 一個質量為1０kg的投影儀,把它吊在一張高1m的桌面上空２ｍ處,這個投影儀是否具有重力勢能呢？此投影儀的重力勢能是多少呢？（取g=10ｍ/s2）,,1、選桌子為參考平面,h1=2m, EP1=mgh1=10x10x2J=200J,2、選地面為參考平面,h2=（2+1）m=3m EP2=mgh2=10x10x3J=300J,3、選天花板為參考平面,h3= － 0.5m EP3=mgh3=－ 10x10x0.5J=－50J,解：,一、重力勢能,1.定義：物體處于一定的高度具有的能量叫重力勢能,2.公式：,3.單位：焦耳(J),4.標矢性：重力勢能是標量,,(h為物體重心到參考面的高度),,5.重力勢能具有相對性,(1)選擇不同的參考面（零勢能面），重力勢能是不同的。 （一般選擇地面 ）,(2)物體在參考平面上方,h0,重力勢能是正值，表示該點位置所具有的重力勢能比參考面上所具有重力勢能大。,(3)物體在參考平面下方,h0,重力勢能是負值，表示該點位置所具有的重力勢能比參考面上所具有重力勢能小。,合外力做的功可以使物體的動能發(fā)生變化，那么什么力做功會使物體重力勢能的發(fā)生變化呢？,提出問題？？,二、重力做功與重力勢能的改變,mgh2,mgh1,mgh1,mgh2,mgh1-mgh2,mgh1-mgh2,物體重力勢能的變化只由重力所做的功決定，與其它力所做的功均無關。因此，重力所做的功與重力勢能改變的關系可以寫成,結論：,1、物體從高處下落的過程中，重力做正功，WG0， EP1EP2，即重力勢能減小。,2、物體從低處升高的過程中，重力做負功，WG0，EP1EP2， 即重力勢能增大。,提出問題,上面我們討論物體的運動路徑都是在豎直方向，如果物體運動的路徑是做曲線運動，重力對物體做功又將如何？,三、重力做功與物體運動路徑的關系,mgh1,mgh1,mgh1,mgh2,mgh2,mgh2,mgh1-mgh2,mgh1-mgh2,mgh1-mgh2,結論：,重力做功只與物體始末位置的高度差有關，與路徑無關。,課堂小結,一、重力勢能,1.定義：物體處于一定的高度具有的能量叫重力勢能。用EP表示。,2.公式：,(h為物體重心到參考面的高度),3、單位：焦耳（Ｊ）,４、重力勢能是一個標量,5.重力勢能具有相對性,(1)選擇不同的零勢面，重力勢能是不同的（一般 選地面） (2)物體在參考平面上方,h0,重力勢能是正值。 (3)物體在參考平面下方,h0,重力勢能是負值。,二、重力做功與重力勢能的改變,三、重力做功與物體運動路徑的關系,重力做功只與物體始末位置的高度差有關，與路徑無關。,物體重力勢能的變化只由重力所做的功決定，是否存在其它力的作用及有沒有其它力做功均無關。,課后練習,練習1、關于重力勢能，下列說法正確的是( ) (A)放在地面上的物體所具有的重力勢能一定為零 (B)重力勢能恒大于零 (C)重力勢能的大小只由重物本身的質量決定 (D)將質量為m的物體勻速舉高h，重力勢能增加mgh,D,B,C,練習3、圖5表示一個斜拋物體的運動，當物體由拋出位置1運動到最高位置2時，重力做功是多少？重力勢能改變了多少？由位置2運動到跟位置1在同一水平面上的位置3時，重力做功和重力勢能的變化是多少？由位置1運動到位置3呢？,解：,由1到2:,重力做功-mgh，,重力勢能增大mgh,由2到3:,重力做功mgh ，,重力勢能減少mgh,由1到3:,重力做功和勢能變化均為零,