Transcript 重力势能PPT

4. 重力势能
晋城市二中 任燕朋
探究：重力势能与那些因素有关
设计实验验证
从势能的定义
• 相互作用的物体凭借其位置而具有的
能量
重力的功
WG  mgl cos   mgh  mgh1  mgh2
ө
mg
h
h
物体运动时，重力对它做的功只跟它
l
的起点和终点的高度有关，而跟物体
h
运动的路径无关。
1
2
重力势能
• 定义：物体和地球相互作用，物体凭借其高度
具有的能量
• 表达式：
• 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的
乘积
• 标量
• 单位：焦耳(J)
• 1J=1kg·m·s-2·m=1N·m
WG  E p1  E p 2
讨论：重力做功和重力势能的变化
WG  mgh1  mgh2
WG  E p1  E p 2

物体由高的位置到达低的位置，重力做正
功，重力势能减小。

物体由低的位置到达高的位置，重力做负
功，重力势能增加。
重力势能的相对性
Ep / J
• 研究质量为0.1kg的物体在A点
所具有的重力势能，g取10m/s2。
 重力势能的大小只与参考平面
(坐标原点)的选取有关。
0
Ａ
2
4
-1
0
0
1J
A  B : WG1  4J
重力势能的相对性
Ep / J
• 研究将质量为0.1kg的物体从A点移
动至B点，或从B点移动到C点重力
做的功。
C
1J
Ａ
WG  E p1  E p 2
A  B : WG1  4 J
B  C : WG 2  5J
B
 重力做功与参考平面的选取无关
 正负号表示重力做的是正功还是负功
0
0
练习
利用超导材料和科学技术可以实现磁
悬浮。若磁悬浮列车的质量为20t，因磁场
间的相互作用而浮起的高度为100mm，则该
过程中磁悬浮列车增加的重力势能是
A、20J
B、200J
4J
7J
C、2.0x10
D、2.0X10
√
练习
下图是上海“明珠线”某轻轨车站的
设计方案，与站台连接的轨道有一个小的
坡度。请你从提高能量利用效率的角度，
分析这种设计的优点。
总结
1. 重力做功只与物体起点和终点的高度有关。
2. 重力势能的定义，表达式，单位，标量性。
3. 重力做功和重力势能的变化的关系。
4. 重力势能对应于一维坐标轴上的点。
5. 重力做功，或者说初末位置重力势能的差
值对应于一维坐标轴上的有向线段。
课后探究：
收集资料：
看看长
江三峡每年
利用重力势
能能发多少
度电，能为
多少座城市
提供电。
遵守社会公德
防止高空坠物