⑤重力势能是标量
3.据重力做功与重力势能变化之间的关系进行讨论:
①教师:我们用来表示物体在初位置的重力势能,用来表示物体在末位置的重力势能,则
②学生讨论得到:
当物体由高处运动到低处时,h1>h2,WG>0 ∴
当物体由低处运动到高处时,h1<h2,WG<0 ∴
③教师总结:重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功.
物体克服重力做功(重力做负功)时,重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力所做的功.
4.讨论:如图所示,物体从高为h1处运动到高为h2处,运动的路径有无数条,讨论在这些运动过程中,重力所做的功是否相同.
学生:重力所做的功相同,因为重力所做的功等于重力势能的减少量,而重力势能的减少量mg(h1-h2)是一定的.
教师:由此得到:重力所做的功只跟物体初位置的高度h1和末位置的高度h2有关,跟物体运动的路径无关.
(二)重力势能的相对性
教师:有一个物体放在三楼顶,每层楼高h,则该物体的重力势能为多大?
学生:3mgh;mgh;2mgh.
教师:同一个物体的重力势能,为什么会有三个不同的值呢?
学生:是由于所选高度的起点不同而造成的.
教师:我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面,第一位同学以一楼地面为参考水平面得到物体的重力势能为3mgh,第二位同学是以三楼地面为参考平面,则物体的重力势能为mgh,同理第三位同学是以二楼地面作为参考平面,得到的重力势能为2mgh.
板书:①参考平面的选取是任意的.
②选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的.