7.4重力势能(上课用).ppt

3、关于重力做功和物体的重力势能，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。 * 4 重力势能 蓬松的白雪，给人以恬静、美丽的感觉。然而雪崩爆发时，以排山倒海之势，推毁沿途一切，给人类、自然界带来灾难！ 2002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 2 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 3 这是因为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 在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．． 重力势能的大小与什么有关? 以上实例说明什么？ 用自己的课本做如下试验 1、与高度有关 2、与重力有关 1）同一课本从不同高度下落到自己手上，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： 5 如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题． 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功 第一种情况 重力做的功： WG＝mgh=mgh1－mgh2 h1 h2 第二种情况 重力做的功： WG＝ mglcosθ ＝mgh ＝ mgh1－mgh2 h1 h2 第三种情况 重力做的功： WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ··· ＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···) ＝mgh ＝mgh1－mgh2 重力做功的特点： 1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同． 2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。 这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一 方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。 我们把物理量mgh叫做物体的重力势能． 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积． Ep=mgh 说明：重力势能是标量． 单位：焦耳，1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m 重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢 ？ WG=Ep1-Ep2 三，重力做功与重力势能的变化关系 塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2) 分析：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J 重力势能减少了14000J 请同学们完成 重力做正功重力势能减少 塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2) 分析：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=－14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J 重力势能增加了14000J 请同学们完成 重力做负功重力势能增加 （1）重力做正功，重力势能减小 （2）重力做负功（或物体克服重力做功），重力势能增大 （3）WG=- △Ep 高度h是相对于谁的呢？ 重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面． 重力势能的正负表示大小 对选定的参考平面而言， 1，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值； 2，下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。 3，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。 如重力势能：－3 J＞ － 5 J 例、桌面高h2，一质量为m的小球，从离桌面h1米高的A处自由落下，不计空气阻力，在这个过程中，分别以 1）以桌面