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(共27張PPT)
第2節 重力勢能
第8章
重力做的功
01
重力勢能
02
目 錄
CONTENTS
彈性勢能
03
新課引入
　　一枚雞蛋能砸碎玻璃，你覺得這是真的嗎？
　　
新課引入
1、與高度有關
2、與質量有關
猜想：重力勢能和哪些因素有關？
探究方法：怎樣研究重力勢能的表達式？
思路：功是能量變化的量度
方法：研究重力做功的特點，找出重力勢能的表達式
重力勢能
物體由于被舉高而 具有的能量
一、重力做的功
一、重力做的功
A:物體豎直下落
A
Δh
B
m
B:物體沿斜線運動
A
C
Δh
θ
m
L
WG = mgΔh
= mgh1－mgh2
WG = mgLcos θ
= mgΔh
= mgh1－mgh2
探究重力做功的特點
一、重力做的功
Δh1
Δh2
Δh3
C:物體沿曲線運動
A
C
h
θ
m
L
微
元
法
探究重力做功的特點
一、重力做的功
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。
h1，h2分別代表始、末兩個位置的高度。
2、重力的功
功等于物體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。
一、重力做的功
(1)物體運動時，它的起點越高，重力對它做的功就越多。(　　)
(2)質量越大，重力做功越多。(　　)
(3)物體所處的高度只要發生變化，其重力一定做功。(　　)
(4)重力做功多少取決于物體的重力和它通過的路程。(　　)
(5)重力做功與物體受到的其他力無關。(　　)
×
×
√
×
√
一、重力做的功
1.某游客領著孩子游泰山時，孩子不小心將手中質量為m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，重力加速度為g，則下列說法正確的是
A.從A到B的曲線軌跡長度不知道，無法求出此過程
重力做的功
B.從A到B過程中阻力大小不知道，無法求出此過程
重力做的功
C.從A到B重力做功mg(H＋h)
D.從A到B重力做功mgH
√
課堂練習
一、重力做的功
“mgh”是一個具有特殊意義的物理量.
它與重力做功有關,又與重力勢能的基本特征一致.
把物理量mgh叫做重力勢能.
二、重力勢能
二、重力勢能
定義：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。
2. 決定重力勢能大小的相關因素：
物體的重力勢能的大小跟物體的質量和所在的高度有關
3. 表達式: Ep=mgh
m — 物體的質量，單位：千克（kg）
Ep — 物體的重力勢能，單位：焦（J）
g — 重力加速度，單位：米／秒2（m／s2）
h —物體的重心的高度，單位：米（m）
二、重力勢能
初態的重力勢能
末態的重力勢能
A
B
WG＝Ep1－Ep2
4.重力做功與重力勢能的關系
(2)從低到高，重力做 功（物體 重力做功），即重力勢能 ，重力勢能的 等于重力所做的功，WG 0，Ep1 Ep2。
(1)從高到低，重力做 功，重力勢能 ，重力勢能的 等于 重力所做的功， WG 0，Ep1 Ep2。
正
>
>
減少
減少量
負
克服
<
<
增加量
增加
二、重力勢能
如圖有一個質量0.5kg的小球從桌面以上高h1=1.2m的A點落到地面上的B點，桌面的高為h2=0.8m。請按要求填寫下表 (g=10m/s2)。
h1
h2
A
B
參考 平面 小球在A點重力勢能EpA 小球在B點重力勢能EpB A→B下落過程小球重力做功WG A→B下落過程小球重力勢能變化ΔEp
桌面
地面
選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數值不同。
WG、△Ep與參考面的選取無關。
比較、分析表格中的數據，有何特點？
6J
10J
-4J
0
10J
10J
減少10J
減少10J
二、重力勢能
(1)需要先選定參考平面，H=0，重力勢能也為零，稱零勢能參考面
(3) 重心在參考面下方的物體的高度是負值，重力勢能也是負值。
(4) 參考平面的選取是任意的 .通常選大地為參考面;
比較勢能大小，要選相同參考面。
(2) 重心在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；
注意：勢能是標量．+、–表示大?。?br/>5.重力勢能是標量，具有相對性（高度具有相對性）
例+5J>+1J>0>-1J>-5J
二、重力勢能
6.重力勢能的系統性
(1)重力勢能屬于物體和地球組成的系統，重力是系統內相互作用力。
(2) “物體的重力勢能”是指物體和地球組成的系統的重力勢能。
　勢能：　相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能（potential energy）。
勢能屬于相互作用的系統所具有。
彈簧各部分間有相互作用力，彈簧具有“彈性勢能”
分子間有相互作用力，組成的系統具有“分子勢能”
電荷間有相互作用力，組成的系統具有“電勢能”
二、重力勢能
(1)在參考平面相同時，同一物體在不同高度時，重力勢能不同。
(　　)
(2)重力做功與路徑無關，但重力勢能的變化與路徑有關。(　　)
(3)重力勢能Ep1＝10 J，Ep2＝－10 J，則Ep1與Ep2方向相反。(　　)
(4)重力做功WG＝－20 J，則物體的重力勢能減小20 J。(　　)
(5)同一物體的重力勢能Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，則Ep1>Ep2。(　　)
√
×
×
×
√
課堂練習
二、重力勢能
2.質量為m＝1 kg的小球，從離桌面H＝1.5 m高的A處由靜止下落，桌面離地面B處高度為h＝0.5 m，如圖所示。若以桌面為參考平面，重力加速度g＝10 m/s2，下列說法正確的是
A.小球在A點的重力勢能為20 J
B.小球在B點的重力勢能為5 J
C.由A處下落至B處過程中重力勢能減少量為20 J
D.若以地面為參考平面，由A處下落至B處過程中
重力勢能減少量為15 J
√
三、彈性勢能
三、彈性勢能
拉長或壓縮的彈簧
正在擊球的網球拍
撐竿跳高運動員手中彎曲的竿
三、彈性勢能
1.定義：發生 形變的物體的各部分之間，由于有 的相互作用而具有的勢能，叫彈性勢能。
2.影響彈性勢能的因素
(1)彈性勢能跟形變大小有關：同一彈簧，在彈性限度內，形變越大，彈簧的彈性勢能就 。
(2)彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數有關：在彈性限度內，不同的彈簧發生同樣大小的形變，勁度系數 ，彈簧的彈性勢能越大。
彈性
彈力
越大
越大
三、彈性勢能
3.對彈性勢能的理解
(1)系統性：彈性勢能是發生彈性形變的物體上所有質點因相對位置改變而具有的能量，因此彈性勢能具有系統性。
(2)相對性：彈性勢能的大小與選定的彈性勢能為零的位置有關，對于彈簧，一般規定彈簧處于原長時的彈性勢能為零。
4、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關系
（1）彈簧彈力做正功：彈性勢能減少。
（2）彈簧彈力做負功：彈性勢能增加。
三、彈性勢能
知識拓展
1、彈性勢能的表達式:
（1）一般規定彈簧在原長時，彈簧的彈性勢能為零。
（2）L為彈簧的伸長量或壓縮量。
（3）L，Ep具有相對性。
2、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的表達式：
W
三、彈性勢能
F拉
x
F拉
0
x
l
F拉 = kx
F2
F3
F4
F5
F1
Δx1
Δx2
Δx3
Δx4
用外力緩慢拉彈簧時：F拉=kx
拉力做正功，彈力做負功，二者大小相等
即：W彈＝－W拉=
若取彈簧自然長度時為彈簧零勢能，則有：
課堂練習
三、彈性勢能
3.如圖所示的幾個運動過程中，物體彈性勢能增加的是
√
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