7.4 重力势能

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1、4重力势能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，爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。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5世界第一大瀑布--------尼亚加拉大瀑布物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来.那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习

2、这个问题．重力势能：物体由于被举高而具有的势能三种情况重力做功是多少？物体沿斜线运动物体竖直下落AhBmABhθmLABh物体沿曲线运动h1h1h1h2h2h2一、重力做功的特点A6WG=mghh2物体竖直下落hBmh1=mgh1－mgh2WG=mgLcosθ=mgh=mgh1－mgh2物体沿斜线运动ABhθmLh1h2物体沿曲线运动Δh1Δh2Δh3A△h1θmL7=mgh1－mgh2ABhh1h2微元法一、重力做功的特点WG1＝mgh＝mgh1－mgh2WG2＝mglcosθ＝mgh＝mgh1－mgh2WG3＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgh＝mgh1－m

3、gh2物体沿斜线运动物体竖直下落AhBmABhθmLABh物体沿曲线运动h1h1h1h2h2h2重力做功只跟起点和终点的位置有关，跟物体运动的路径无关。可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义的物理量.一、重力做功的特点二、重力势能即：物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积．1.表达式2.单位：焦耳（J）1J=1㎏·m∕s2·m3.重力势能是标量，只有大小，没有方向=1N∕m问题与思考重力势能的改变和重力做功之间有怎样的关系呢？WG＝mgh1-mgh21、当物体由高处向低处运动时：2、当物体由低处向高处运动时：重力做正功,重力

4、势能减小,=EP1－EP2=－△EPWG>０，EP1>EP2重力做负功，重力势能增大EP1＜EP2WG＜０，△EP<0△EP>0总结1、重力做正功，重力势能减少，而且重力做了多少功，重力势能就减少了多少。2、重力做负功，重力势能增加，而且克服重力做了多少功，重力势能就增加多少。体会“功是能量转化的量度”h1h2ABm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.问：小球的重力势能为多少？Ep=mgh问题：重力势能中的高度如何确定呢？关键是参考点的选择高度具有相对性？？？2.计算重力势能之前需要先选定参考平面在参考面下方的

5、物体的高度是负值，重力势能也是负值;参考平面的选取是任意的.3.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．三、重力势能的相对性1.高度是相对的，所以重力势能也是相对的正好在参考面上的物体的高度是零，重力势能也是零。重力势能的正负表示大小说明对选定的参考平面而言：参考面上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。重力势能为负，表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。重力势能：－3J＞－5Jh1h2ABm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

6、面高h2=0.8m.问：小球的重力势能为多少？(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-4J010J10J-10J-10J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重力势能的变化是绝对的，与参考面的选择无关重力势能是谁的呢？是物体的还是地球的呢？四、势能是系统所共有的严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。平常所说的“物体”的重力势能，只是一致习惯简化的说法。关于重力做功和物体的重力势能

7、，下列说法正确的是：A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD2008年北京奥运会举重男子56公斤级决赛在北京航空航天大学体育馆开始角逐。中国年仅17岁的小将龙清泉表现神勇,他以总成绩292Kg夺取冠军并打破抓举、以及总成绩两项世界青年纪录！龙清泉制胜的一举，挺举160Kg，杠铃被举高约2m。试求此过程中：(g=10m/s2)（1）重力做功多少？（2）杠铃的势能变