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时间:2020-11-28
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1、重力势能完整以上实例说明:物体一旦处于高处时,就具有了一定的能量。想一想:物体由于处在一定高度而具有的能量是什么能?这种能量与哪些因素有关?(体验)重力势能!重力势能与高度h,质量m有关!物体的高度发生变化时,重力要做功:物体被举高时,重力做负功;物体下降时,重力做正功。因此,认识这种势能,不能脱离对重力做功的研究。物体竖直下落从A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2一.重力做功物体沿斜线运动从A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1-h2)=m
2、gh1-mgh2物体沿曲线运动从A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2+mg△h3+……=mg(△h1+△h2+△h3……)=mgh=mgh1-mgh2微元法可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中,“mgh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10重力做功的特点:1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的
3、乘积。2.表达式:3.单位:国际单位制中,焦耳(J)。1J=1kg.m.s-2.m=1N.m4.重力势能是标量,无方向。5.重力势能的变化:ΔEP=mgh2-mgh1Ep=mgh二.重力势能判一判:物体下降时:重力做功,重力势能。物体上升时:重力做功,重力势能。正负减小增大三、重力做功与重力势能变化关系如图所示:课本P65WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214三、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】1.如果重力做正功,WG>0,则Ep1>Ep2,重力势能减少,减少的重力势能
4、等于重力对物体做的功2.如果重力做负功,WG<0,则Ep15、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-4J010J10J-10J-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.203.关于重力势能,下列说法中正确的是( )A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势面的距离越大,它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能变6、大了D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功答案:CD必须指出的是,重力势能跟重力做功密切相关,而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说,倘若没有地球,就谈不上重力。所以,严格说来,重力势能是地球与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。重力势能属于物体和地球组成的系统.五.重力势能的系统性平常所说的“物体”的重力势能,只是一种习惯简化的说法。小结一、重力做功的特点:与路径无关,只与起点和终点的高度差有关二、重力势能:地球上的物体具有的与它高度有关的能量。表达式三、重力做7、功与重力势能变化的关系重力做正功,重力势能减少重力做负功,重力势能增加四、重力势能是相对的,正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。五、势能是系统能。指系统所有。要点4关于绳子、链条及流体的重力势能及其变化1.有质量的绳或铁链若绳被拉直,则重心在绳的中点,根据重力势能的定义可直接求出绳的重力势能;若一部分绳在水平桌面,而另一部分悬空,则要分段求出每一部分的重力势能,然后求出代数和.题型3与重心变化有关的重力做功问题例3在水平地面上铺n块砖,每块砖的质量均为m,厚度均8、为h,如图所示.现将砖一块一块地竖直叠放起来,砖的重力势能增加多少?分析:解答本题应把握以下三点:(1)把地面上的n块砖和直立起来的n块砖分别看成一个整体.(2)分析整体重心的变化.(3)运用做功与势能变化的关系求解.随堂巩固训练答案:D2.我国发射的“神舟”七号飞船在绕地球45圈后,于2008年9月28日胜利返航,在返回舱拖着降落伞下落过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为( )A.重力做正功,重力势能减小B.重力做正功,重力势能增加
5、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-4J010J10J-10J-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.203.关于重力势能,下列说法中正确的是( )A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势面的距离越大,它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能变
6、大了D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功答案:CD必须指出的是,重力势能跟重力做功密切相关,而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说,倘若没有地球,就谈不上重力。所以,严格说来,重力势能是地球与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。重力势能属于物体和地球组成的系统.五.重力势能的系统性平常所说的“物体”的重力势能,只是一种习惯简化的说法。小结一、重力做功的特点:与路径无关,只与起点和终点的高度差有关二、重力势能:地球上的物体具有的与它高度有关的能量。表达式三、重力做
7、功与重力势能变化的关系重力做正功,重力势能减少重力做负功,重力势能增加四、重力势能是相对的,正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。五、势能是系统能。指系统所有。要点4关于绳子、链条及流体的重力势能及其变化1.有质量的绳或铁链若绳被拉直,则重心在绳的中点,根据重力势能的定义可直接求出绳的重力势能;若一部分绳在水平桌面,而另一部分悬空,则要分段求出每一部分的重力势能,然后求出代数和.题型3与重心变化有关的重力做功问题例3在水平地面上铺n块砖,每块砖的质量均为m,厚度均
8、为h,如图所示.现将砖一块一块地竖直叠放起来,砖的重力势能增加多少?分析:解答本题应把握以下三点:(1)把地面上的n块砖和直立起来的n块砖分别看成一个整体.(2)分析整体重心的变化.(3)运用做功与势能变化的关系求解.随堂巩固训练答案:D2.我国发射的“神舟”七号飞船在绕地球45圈后,于2008年9月28日胜利返航,在返回舱拖着降落伞下落过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为( )A.重力做正功,重力势能减小B.重力做正功,重力势能增加
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