2020-2021学年2 重力势能背景图ppt课件

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知识回顾 习题应用 能力拓展
1.物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点、终点的 有关，而跟物体运动的路径_____ （有关/无关）。
2.功的大小等于_____与____的乘积。
1.物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。特殊意义的含义是什么？
一方面，它和重力做功密切相关;另一方面，它随着高度的增加而增加，随质量的增加而增加，因此我们把mgh叫做重力势能。
2.重力势能的公式 __________。
3.重力势能的国际单位是_______。
4.重力势能是_______（矢量/标量）。
2.物体由高处向低处运动时，重力做___ 功，重力势能 ，重力势能的减少量______(大于/等于/小于)重力对物体做的功。
三、重力做功与重力势能的关系
WG = EP1－ EP2
1.表达式_______________
3.物体由低处向高处运动时，重力做___功，重力势能______，重力势能的增加量 ______(大于/等于/小于)物体克服重力做的功。
1.因为重力势能定义式中的 具有相对性，故重力势能具有相对性。所以研究重力势能需要选择____ 。
2.参考平面选取不同，重力势能的数值______（不同/相同）。通常选择______作为参考平面。在参考平面上方的物体重力势能是____值；在参考平面下方的物体重力势能是 值。
四、重力势能的相对性和系统性
（1）重力势能的“+”、“-”表示_______。
（2）选择不同的参考平面，物体重力势能的数值 _____，重力势能的差值_______。（不同/相同）
3.重力势能是地球与物体所组成的系统共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
1．关于重力势能的说法，正确的有( ) A．重力势能只由重物决定  　 B．重力势能不能有负值C．重力势能的大小是相对的   D．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
B．重力势能不能有负值C．重力势能的大小是相对的  
选择不同的参考平面，物体的重力势能不同，物体在参考平面以下，重力势能为负值，所以B错C对。
D．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
如图，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，
2.如图所示，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？足球克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？
（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球重力势能变化了多少？
（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，重力做了多少功？足 球克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？
由位置1运动到位置2时
足球克服重力做功 W=mgh
足球的重力势能增加了 mgh
（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？ 足球重力势能减少了多少？
由位置2运动到位置3时
重力做功 WG2=mgh
由位置1运动到位置3时
空气阻力会影响上述结果吗？
3．以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的 实际情况；如果不正确，说明这种说法为什么错。
向上匀速运动，拉力做的功=重力势能的增加量
（1）物体受拉力作用向上运动，拉力做功是1J, 但物体重力势能的增加量不是1J。
向上加速运动，拉力做的功>重力势能的增加量
向上减速运动，拉力做的功<重力势能的增加量
（2）物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。
物体向上做匀速运动，拉力做的功等于重力势能的增加量。
（3）物体运动，重力做的功是-1J，但物体重力势能的增加量不是1J
由功能关系可知，重力做-1J的功，物体重力势能的增加量为1J。
（4）没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，重力做的功 是-1J，有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，重力做的功大于-1J。
重力做功与是否有摩擦力无关
4．如图所示，一个质量为m的木块，以初速度v0冲上倾角为 θ的固定斜面，沿斜面上升L的距离后又返回到出发点，求：
（1）木块上升过程中克服重力做功的平均功率； 木块的重力势能变化了多少？
（3）木块从开始运动到返回到出发点的过程中， 重力做的功是多少？重力势能变化了多少？
（2）木块从开始运动到返回到出发点的过程中， 滑动摩擦力做的功是多少？
（1）木块上升过程克服重力做功的平均功率； 木块的重力势能变化了多少？
重力沿斜面分力Gx=mgsinθ
WG=－mgLsinθ
重力势能增加 mgLsinθ
（2）木块从开始运动到返回到出发点的过程中，滑动摩擦力做的功是多少？
W=－2fl=－2μmgLcsθ
1、定义：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能。
重力势能与重力做功有关
弹性势能与弹力做功有关
如何得到弹性势能的表达式
怎样计算弹簧弹力做的功？
微元法——物理学常用方法
把整个路径分成很多段很短的间隔
每一小段曲线近似看成倾斜的直线
每一小段做功之和即为总功
拉力在每一小段可以认为是恒力
把拉伸弹簧的过程分成很多小段
拉力在各段做功之和即为总功
在各个小段上拉力做的功分别是F1Δl1，F2Δl2，F3Δl3，…
拉力分别是F1，F2，F3，…
每小段的长度是Δl1，Δl2，Δl3，…
W=F1Δl1+F2Δl2+F3Δl3+…
一方面与弹力做的功密切相关
另一方面它随着弹簧伸长（压缩）量的变化而变化,随着劲度系数的增加而增加
与弹性势能的基本特征一致
*势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能
（3）弹簧弹力做功与路径无关
*拓展二:是否存在摩擦力势能？
摩擦力做功是否与路径无关
思路:从摩擦力做功入手
W=-2fl=-2μmgLcsθ
木块从开始运动到返回到出发点的过程中
摩擦力做功是否与路径无关
已知A、B两点在一个水平面上，水平面的动摩擦因数为μ，一个物体从A点沿直线运动到B点，求此过程中，摩擦力做的功？
W= －f l = －μmglAB
C点与A、B两点在一个水平面上，同一物体先从A点沿直线运动到C点，再从C点沿直线运动到B点，求整个过程中，摩擦力做的功？
W=W1+W2 =－μmg(lAC+lCB)
W1=－μmglAC
W=－μmg(lAC+lCB)
起点和终点相同时，摩擦力做的功不同。
摩擦力做功与路径有关。
思考：摩擦力做功是否与路径无关
拓展二:是否存在摩擦力势能？
结论:不存在摩擦力势能