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1、4.1 势能的变化与机械功1.重锤下落过程中，重力对重锤做什么功？重锤下落过程中，重力对重锤做什么功？2.重力做功有什么特点呢？重力做功有什么特点呢？3.重力做功和重力势能的变化有什么关系？重力做功和重力势能的变化有什么关系？物体竖直下落物体竖直下落 从从 A 到到 BAhBm6一、重力的功一、重力的功物体沿斜线运动物体沿斜线运动 从从 A 到到 CAChmL物体沿曲线运动物体沿曲线运动h1h2h3AChAh 1mL L重力做功与路径无关重力做功与路径无关, ,只跟初末位置的高度差只跟初末位置的高度差h h有关有关重力做功的特点重力做功的特点 1 1、一质量为、一质量为5kg5kg的小球从的小
2、球从5m5m高处高处下落下落, , 碰撞地面后弹起碰撞地面后弹起, , 每次弹每次弹起的高度比下落高度低起的高度比下落高度低1m, 1m, 求求: :小小球从下落到停在地面的过程中重球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功力一共做了多少功? (g= 10m/s? (g= 10m/s2 2) ) 250J250J9课堂训练课堂训练 可见可见,重力做的功等于重力做的功等于“mghmgh”这个量的变这个量的变化化.在物理学中，在物理学中， “mghmgh”是一个由特殊意义的是一个由特殊意义的物理量物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。就用这个物理量表示物体的重力势能。hh2h1AB物体从物体
3、从A落到落到B的过程中的过程中,重力做功重力做功10 二、重力势能二、重力势能表达式表达式 m 物体的质量，单位：千克（物体的质量，单位：千克（kg）Ep 物体的重力势能，单位：焦（物体的重力势能，单位：焦（J）g 重力加速度，单位：米秒重力加速度，单位：米秒2（ms2）h 物体的高度，单位：米（物体的高度，单位：米（m） 即：即：物体的重力势能等于物体的重力物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积和它的高度的乘积12计算重力势能之前需要先选定参考平面计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面下方在参考面下方的物体的高度是的物体的高度是负值负值，重力势能也是重力势能也是负值负值。 参考平
4、面的选取是任意的参考平面的选取是任意的 . 在参考面上方在参考面上方的物体的高度是的物体的高度是正值正值，重力势能也是重力势能也是正值正值；势能是势能是标量标量+ +、表示大小表示大小171.重力势能的相对性重力势能的相对性高度的相对的，所以重力势能也是相对的高度的相对的，所以重力势能也是相对的例：例： 如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌面以的小球，从桌面以上上h1=1.2m的的A点落到地面的点落到地面的B点，桌面高点，桌面高h2=0.8m请按要求填写下表请按要求填写下表(g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重点重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力势能下落过程下落
5、过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面 6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面, ,物体的重力势能的数值不同物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程，对一个确定的过程，W WG G和和E EP P与参考面的选择无关与参考面的选择无关202.势能是系统所共有的势能是系统所共有的 严格说来，重力势能是地球和物体所组严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体成的这个物体“系统系统”所共有的，而不是所共有的，而不是地球上的物体单独具有的地球上的物体单独具有的。 平常所说的平常所说的“物
6、体物体”的重力势能，只是的重力势能，只是一致习惯简化的说法。一致习惯简化的说法。WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 14三、重力做功与重力势能变化关系三、重力做功与重力势能变化关系重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做如果重力做正功正功，重力势能，重力势能减少减少，减少，减少的重力势能的重力势能等于重力对物体做的功等于重力对物体做的功 如果重力做如果重力做负功负功，重力势能，重力势能增加增加，增加，增加的重力势能的重力势能等于物体克服重力做的功等于物体克服重力做的功小 结一、重力做功的特点：一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点
7、的高度差有关与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关 的能量。的能量。 表达式表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。平面作为零势能参考面。五、势能是系统能五、势能是系统能 课堂训练课堂训练2、选择不
8、同的水平面作为参考平面，物体在某、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量量( ) A.都具有不同的数值都具有不同的数值 B.都具有相同的数值都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值前者具有相同的数值，后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值前者具有不同的数值，后者具有相同的数值 D D课堂训练课堂训练3、起重机以、起重机以5m/s2的加速度将质量为的加速度将质量为1t的物的物体匀减速地沿竖直方向提升高度体匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？能变化了多少？
