7.4、重力势能,观察,巴林杰陨石坑,复活节岛,一、重力的功,类型1: 类型2: 类型3:,WGmghmgh1mgh2,WGmgl cosmghmgh1mgh2,WGmgh1mgh2mgh3 mgh mgh1mgh2,结论,物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。,WGmgh1mgh2,初态和末态的表达式均为“mgh”，可见“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。,二、重力势能,1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积,EPmgh,2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）,思考,质量相同时，高度越高，重力势能越大,高度相同时，质量越大，重力势能越大,二、重力势能,3、重力做功和重力势能的关系：,WGmgh1mgh2,初态的重力势能,末态的重力势能,重力做的功,WGEP1EP2,当物体由高处向低处运动时： 重力做正功，即WG，EP1EP2 重力势能减小,当物体由低处向高处运动时： 重力做负功，即WG，EP1EP2 重力势能增大,重力做功对应着重力势能的变化,三、重力势能的相对性,EPB=-3mgh,EPA=2mgh,EPB=-2mgh,EPA=0,EPA=-mgh,EPB=0,重力势能具有相对性，为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0 ，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。,重力势能的变化 EPBEPA -2mgh,说明,1、参考面（0势能面）的选取是任意的。,2、选不同的参考面物体的重力势能各不相同,但对重力势能的变化没有影响。,3、通常选地面为参考面。,例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m请按要求填写下表(g=10m/s2),选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同， 但对于一个确定的物理过程，WG和EP与参考面的 选择无关,6J,-4J,10J,0,10J,10J,-10J,-10J,四、重力势能是系统所共有的,1、重力是物体与地球之间的作用力,2、重力势能是物体与地球组成的系统所共有的,小结,1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。,2、势能是标量，单位是焦耳。,3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差,4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关。,课堂训练,1、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量( ) A.都具有不同的数值 B.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 D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值,D,2、沿高度相同,长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端,比较重力势能的变化,正确的是（ ） A、沿长度大的粗糙斜面拉,重力势能增加最多 B、沿长度小的粗糙斜面拉,重力势能增加一定最少 C、无论长度如何,斜面越粗糙,重力势能增加越多 D、几种情况下,重力势能增加一样多,D,启导 物体重力势能的变化决定于什么力的做功？与物体所经的路径和斜面的粗糙程度有关吗？,