人教版 (2019)2 重力势能备课课件ppt

这是一份人教版 (2019)2 重力势能备课课件ppt，共17页。PPT课件主要包含了问题导入，几个概念，物体之间的相互作用，重力做的功，WFlcosa，WFlcosθ，WGmgh，课堂练习，又都是mgh的式子，重力势能等内容，欢迎下载使用。

初中我们已经定性地学习了重力势能,，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？
物体由于被举高而具有的能叫重力势能
用自己的课本做如下试验感受重力势能：
（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉
（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉
说明重力势能与高度和物体质量有关。
物体由于地球的吸引而受到的力
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
物体的高度发生变化时，重力做功，势能发生变化：物体下降时重力做正功，势能减少；物体被举高时重力做负功，势能增大。
因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。
设一个质量为m的物体，从与地面高度h1的位置A，向下运动到高度为h2的位置B，求重力做了多少功？
（1）物体竖直下落从A到B
分析：重力的方向与位移方向相同，重力做正功，位移大小等于∆h=h1-h2。
WG=mg∆h=mgh1－mgh2
（2）物体沿斜面运动从A到 ，再水平运动到B
分析：重力的方向与位移方向夹角为θ且小于90度，重力做正功，在重力方向上的位移大小等于∆h=csθl=h1-h2。
WG=mglcs θ=mg∆h=mgh1－mgh2
思考：斜面是否光滑对计算“重力做的功”有影响吗？
没有影响，因为各个力做功是独立的，相互不影响。而重力做功只与重力大小和在重力方向上通过的距离（即高度）有关。
上面两种情况中，尽管物体运动的路径不同，但高度的变化是一样的，而且重力做的功也是一样的。
WG =mgh1-mgh2
重力做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。即重力做功数值等于重力与高度差的乘积。
例1：图中的几个斜面、它们的高度相同、倾角不同。让质量相同的物休沿斜面从顶端运动到底端。那个图重力做功更大？
只要降低的高度相同，重力做功就相同，跟坡度、粗糙程度都无关。
mgh1跟初始位置h1有关
mgh2跟结束位置h2有关
“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。
物体所受重力mg与所处高度h的乘积,用Ep表示
1J=1kg·m/s2·m=1N·m
并且正负号要参与大小比较。
重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
重力做功的量=重力势能变化量，即重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。
EP1=mgh1表示物体在初位置的重力势能，
EP2=mgh2表示物体在末位置的重力势能。
例2：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？
（1）足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功为－mgh，足球的重力势能增加mgh。
（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做的功为mgh，足球的重力势能减少了mgh。
如果重力做的功与路径有关，即对应于同样的起点和终点，重力对同物体所做的功，随物体运动路径的不同而不同，我们还能把mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？
解：因为重力做功对应着重力势能的改变。当重力功与路径有关时则h不能与重力的位移相对应，不能称为重力势能。
物体沿曲面滑下时重力做的功
分析：用微元法，我们把整个路径分成许多很短的间隔，由于每一段都很小，因而可近似看做一段倾斜的直线。这样就可以应用（2）的方法了。
WG=mg∆h1+mg∆h2+mg∆h3+ =mg(∆h1+∆h2+∆h3+...) =mgh =mgh1－mgh2