《重力势能》课件1

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1、第七章：机械能守恒定律第4节重力势能1．认识重力做功与路径无关的特点．2．理解重力势能的概念，会用重力势能的表达式进行计算．3．理解重力做功与重力势能变化的关系．4．知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的．3一、新课引入重力势能142002年９月２１日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。雪崩25美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千

2、倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。陨石坑美国内华达州亚利桑那36（1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里?（3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（4）在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？以上问题的根本原因都在于水电站“和平号”空间站残片7用自己的课本做如下试验1、与高度有关2、与质量有关1）同一课本从不同高

3、度下落到自己手上，感觉•••2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉•••探究得到的结论：58二、重力做功重力势能物体由于被举高而具有的能49物体竖直下落AhBm物体沿斜线运动AChθmL610Δh1Δh2Δh3物体沿曲线运动AChA△h1θmL711Δhh2h1AB物体从A落到B的过程中,重力做功重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关812可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。Δhh2h1AB物体从A落到B的过程中,重力做功重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关1013三、

4、重力势能表达式Ep=mgh重力势能物体由于被举高而具有的能量1114重力势能的表达式Ep=mghm—物体的质量，单位：千克（kg）Ep—物体的重力势能，单位：焦（J）g—重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）h—物体的高度，单位：米（m）即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积．1215三、重力势能表达式Ep=mgh1、重力做功与重力势能变化的关系重力势能物体由于被举高而具有的能量1316WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214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如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功如果重力做负功，重力势能

5、增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功即WG=－ΔEp讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？重力做功与路径无关例：一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:小球下落高度为5mJJJJ15ΔEP=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2WG=mgΔh18三、重力势能表达式Ep=mgh1、重力做功与重力势能变化的关系势能的相对性（高度的相对性）2、重力势能物体由于被举高而具有的能量1919需要先选定参考平面►在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。►参

6、考平面的选取是任意的.►在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；势能是标量．+、–表示大小．1720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)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J0h1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同1821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)参考平面小球在A点重力

7、势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同►对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关2022三、重力势能表达式Ep=mgh1、重力做功与重力势能变化的关系势能的相对性（高度的相对性）2、势能变化的确定性（高度变化的确定性）3、重力势能物体由于被举高而具有的能量2123讨论：物体在以下四种情况下，重力做功与重力势能的关系？C