人教版重力勢能

1、第七章第七章 機械能機械能一、知識回顧：一、知識回顧：1、功的定義：、功的定義：功等于力乘以力的方向上通過的位移功等于力乘以力的方向上通過的位移2、做功和能量存在怎樣的關(guān)系？、做功和能量存在怎樣的關(guān)系？做功多少，是能量變化多少的量度做功多少，是能量變化多少的量度落錘打樁機落錘打樁機打樁機以蒸汽或壓縮空氣為動力將鋼質(zhì)錘頭提升，而后任其沿導(dǎo)打樁機以蒸汽或壓縮空氣為動力將鋼質(zhì)錘頭提升，而后任其沿導(dǎo)桿下落而打樁。桿下落而打樁。 重力大重力大一定一定高度高度 19811981年年4 4月月1212日，數(shù)百萬噸雪從阿拉斯加的三佛火山頂部極日，數(shù)百萬噸雪從阿拉斯加的三佛火山頂部極快速度滑下，快速度滑下， “

2、 “白色死神白色死神”將沿途將沿途13km13km地區(qū)全部摧毀。地區(qū)全部摧毀。 重力大重力大高處高處 2002年月日上午，俄羅斯高加索北奧年月日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少人塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少人失蹤。失蹤。 雪雪崩崩2 美國內(nèi)華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是美國內(nèi)華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆萬年前，一顆直徑約為直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬萬千克、速度達到千克、速度達到20千米秒，爆炸力相當(dāng)于千米秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯萬千克梯恩梯(TNT)

3、，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個直徑約上產(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達米，平均深度達180米的大坑。據(jù)說，坑米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。多萬觀眾。 隕石坑隕石坑美國內(nèi)華達州亞利桑那美國內(nèi)華達州亞利桑那3有共性有共性重力大、高度高重力大、高度高初中已學(xué)：物體由于被舉高而具有重力勢能。初中已學(xué)：物體由于被舉高而具有重力勢能。高中已學(xué)：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能。高中已學(xué)：相互作用的物體憑借其位置而具有的

4、能量叫勢能。一個分支一個分支重重力力勢勢能能被舉高、位置被舉高、位置 （表現(xiàn)為位移）（表現(xiàn)為位移）重力做功重力做功物體受到重力物體受到重力物體豎直下落物體豎直下落 從從 A 到到 BAhBm1h2hGwmgh12mghmgh二、重力的功二、重力的功物體沿斜線運動物體沿斜線運動 從從 A 到到 CAChmL2h1hcosGWmgl12mghmgh = mgh物體沿曲線運動物體沿曲線運動h1h2h3ACh2h1hWGmgh1mgh2mgh3 =mghmgh1mgh2 重力做功與路徑無關(guān)重力做功與路徑無關(guān), ,只跟始末位置的高度差只跟始末位置的高度差h h有關(guān)有關(guān)hmgWG重力做功的特點重力做功的特

5、點 1 1、一質(zhì)量為、一質(zhì)量為5kg5kg的小球從的小球從5m5m高處高處下落下落, , 碰撞地面后彈起碰撞地面后彈起, , 每次彈每次彈起的高度比下落高度低起的高度比下落高度低1m, 1m, 求求: :小小球從下落到停在地面的過程中重球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功力一共做了多少功? (g= 10m/s? (g= 10m/s2 2) )課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 可見可見,重力做的功等于重力做的功等于“mghmgh”這個量的變化這個量的變化.在物理學(xué)中，在物理學(xué)中， “mghmgh”是一個由特殊意義的物是一個由特殊意義的物理量理量.就用這個物理量表示物體的重力勢能。就用這個物理量表示物體的

6、重力勢能。12mghmghhh2h1AB物體從物體從A落到落到B的過程中的過程中,重力做功重力做功12()mg hh12mghmghhmgWG 三、重力勢能三、重力勢能表達式表達式 m 物體的質(zhì)量，單位：千克（物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep 物體的重力勢能，單位：焦（物體的重力勢能，單位：焦（J）g 重力加速度，單位：米秒重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（物體的高度，單位：米（m） 即：即：物體的重力勢能等于物體的重物體的重力勢能等于物體的重力和它的高度的乘積力和它的高度的乘積mghEPWG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 重力做功與重力勢能變

7、化關(guān)系重力做功與重力勢能變化關(guān)系重力做的功與重力勢能的變化有關(guān)重力做的功與重力勢能的變化有關(guān) 如果重力做如果重力做正功正功，重力勢能，重力勢能減少減少，減少，減少的重力勢能的重力勢能等于重力對物體做的功等于重力對物體做的功 如果重力做如果重力做負(fù)功負(fù)功，重力勢能，重力勢能增加增加，增加，增加的重力勢能的重力勢能等于物體克服重力做的功等于物體克服重力做的功PPPGEEEW21WGEP1EP2由高處向低處：由高處向低處：由低處向高處：由低處向高處：重力做重力做正功正功，重力勢能重力勢能減小減小。重力做重力做負(fù)功負(fù)功，重力勢能重力勢能增大增大。WGmgh1mgh2WGEP1EP2=EP初態(tài)的重力勢能

8、初態(tài)的重力勢能末態(tài)的重力勢能末態(tài)的重力勢能重力做重力做的功的功重力勢能與重力做功的關(guān)系重力勢能與重力做功的關(guān)系E EP P= =mghmgh例題：小球質(zhì)量例題：小球質(zhì)量1kg1kg，從桌面（離地高，從桌面（離地高h h2 2=1m=1m）以上）以上h h1 1=2m=2m的的A A點下點下落到地面的落到地面的B B點，（點，（g=10m/sg=10m/s2 2）填表：）填表：h1h2AB參考參考平面平面 小球在小球在A A點點重力勢能重力勢能小球在小球在B B點點重力勢能重力勢能下落過程小球下落過程小球重力做功重力做功下落過程小球重下落過程小球重力勢能變化力勢能變化桌面桌面地面地面20J30J

9、-10J0J-30J30J-30J30J選擇不同的參考平面，物體的重力勢能不同。選擇不同的參考平面，物體的重力勢能不同。相對性相對性重力做功和勢能的變化與參考平面的選擇無關(guān)。重力做功和勢能的變化與參考平面的選擇無關(guān)。絕對性絕對性重力勢能有正負(fù)，表示大小。重力勢能有正負(fù)，表示大小。重力勢能是物體與地球組成的系統(tǒng)所共有的重力勢能是物體與地球組成的系統(tǒng)所共有的標(biāo)量標(biāo)量系統(tǒng)性系統(tǒng)性計算重力勢能之前需要先選定參考平面計算重力勢能之前需要先選定參考平面 在參考面下方在參考面下方的物體的高度是的物體的高度是負(fù)值負(fù)值，重力勢能也是重力勢能也是負(fù)值負(fù)值。 參考平面的選取是任意的參考平面的選取是任意的 . 在參考

10、面上方在參考面上方的物體的高度是的物體的高度是正值正值，重力勢能也是重力勢能也是正值正值；勢能是勢能是標(biāo)量標(biāo)量+ +、表示表示大小大小17三、重力勢能的相對性三、重力勢能的相對性高度的相對的，所以重力勢能也是相對的高度的相對的，所以重力勢能也是相對的 1、把所選高度的起點處的平面叫參考平面. 2、參考平面的選取是任意的 . 3、選取不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是 不同的 . 4、通常選擇地面作為參考平面.如圖如圖: :A A物體離一樓的地物體離一樓的地面高為面高為2 2m,Bm,B物體在底樓物體在底樓的地面上的地面上, ,一樓地面與底一樓地面與底樓地面之間的高度為樓地面之間的高度為3

11、3m. m. ( (A,BA,B物體質(zhì)量均為物體質(zhì)量均為1 1kg.)kg.)若若, ,選取底樓作為參考平選取底樓作為參考平面面, ,計算計算A,BA,B的重力勢能的重力勢能. .若選取一樓作為參考平若選取一樓作為參考平面面, ,計算計算A,BA,B的重力勢能的重力勢能. .勢能是系統(tǒng)所共有的:重力勢能 是地球與物體所組成系統(tǒng)所共有的分子勢能 是分子和分子所組成系統(tǒng)所共有的電勢能是 電荷和電荷所組成系統(tǒng)所共有的四、勢能是系統(tǒng)所共有的四、勢能是系統(tǒng)所共有的 嚴(yán)格說來，重力勢能是地球和嚴(yán)格說來，重力勢能是地球和物體所組成的這個物體物體所組成的這個物體“系統(tǒng)系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體所共有的

12、，而不是地球上的物體單獨具有的單獨具有的。 平常所說的平常所說的“物體物體”的重力勢的重力勢能，只是一致習(xí)慣簡化的說法。能，只是一致習(xí)慣簡化的說法。小 結(jié)一、重力做功的特點：一、重力做功的特點： 與路徑無關(guān)，只與起點和終點的高度差有關(guān)與路徑無關(guān)，只與起點和終點的高度差有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān) 的能量。的能量。 表達式表達式 三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 重力做正功，重力勢能減少重力做正功，重力勢能減少 重力做負(fù)功，重力勢能增加重力做負(fù)功，重力勢能增加四、重力勢能是相對的，正負(fù)表示大小。四、重

13、力勢能是相對的，正負(fù)表示大小。 一般不加說明是以地面或題目中的最低點所在的平面作為零勢能參一般不加說明是以地面或題目中的最低點所在的平面作為零勢能參考面?？济?。五、勢能是系統(tǒng)能五、勢能是系統(tǒng)能六、重力勢能的特性六、重力勢能的特性 相對性、絕對性、系統(tǒng)性、標(biāo)量相對性、絕對性、系統(tǒng)性、標(biāo)量 hmgWGmghEP21GPPEEW課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1、選擇不同的水平面作為參考平面，物體、選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢能和某一過程中重力在某一位置的重力勢能和某一過程中重力勢能改變量勢能改變量( ) A.都具有不同的數(shù)值都具有不同的數(shù)值 B.都具有相同的數(shù)值都具有相同的數(shù)值 C.前者具

14、有相同的數(shù)值，后者具有不同的前者具有相同的數(shù)值，后者具有不同的數(shù)值數(shù)值 D.前者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的前者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的數(shù)值數(shù)值 D D2 2、用定滑輪從井中向上提水，已知一、用定滑輪從井中向上提水，已知一桶水的重量為桶水的重量為200N200N，以地面為參考平面，以地面為參考平面，1 1）當(dāng)水桶在井下）當(dāng)水桶在井下5m 5m 深處時，水的重力深處時，水的重力勢能為多少？勢能為多少？2 2）將水桶提到離地面）將水桶提到離地面0.8m0.8m高處時，水高處時，水的重力勢能為多少？的重力勢能為多少？3 3）在這個過程中，水的重力對水做的）在這個過程中，水的重力對水做的功為多少？功為多少？-1000J 160J -1600J-1000J 160J -1600J3 3、物體在運動過程中，克服重力做功、物體在運動過程中，克服重力做功為為5050J J，則：則： A A、重力做功為重力做功為5050J J； B B、物體的重力勢能一定增加了物體的重力勢能一定增加了5050J J； C C、物體的物體的重力勢能重力勢能為為5050J J； D D、重力做了重力做了5050J J的負(fù)功。