第七章 第4節(jié) 重力勢能

重力勢能

2002年９月２１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１００人失蹤。

雪崩2

美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達(dá)到20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯(TNT)，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1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。

隕石坑美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那3一、重力做功h1h2極限思想：微元法結(jié)論：重力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置的高度差有關(guān)。摩擦力做功呢？什么是重力勢能1、物體由于被舉高而據(jù)有的能量。1）怎樣讓木球獲得一定的重力勢能？2）怎樣讓木球的重力勢能增大？3）假設(shè)將木球舉高2米，自由釋放，觀察一下對地面的沖擊效果4）若將木球換成等體積的鉛球，再舉高2米，觀察效果5）若放在月球表面，效果又如何呢？將重力勢能定義為：二、重力勢能1、表達(dá)式：2、單位：焦耳J3、標(biāo)量、狀態(tài)量，隨h的變化而變化。4、有相對性，大小取決于零重力勢能參考面的選取。5、負(fù)號表示大小。（P66）6、是物體與地球共有的能量。(P66)h1h2三、重力勢能與重力做功的關(guān)系Ep1Ep21、重力做正功時，WG>0，重力勢能減小的數(shù)量等于重力做的功;

重力做負(fù)功時，WG<0,重力勢能增加的數(shù)量等于物體克服重力做的功。2、重力勢能的變化只與重力做功有關(guān)，與其他外力無關(guān)。如：與空氣阻力無關(guān)。(木棒或鐵鏈)重200N鐵球木球mm2m1m邊長am翻轉(zhuǎn)一次外力做功至少多少?hssρh等效思維hmmmm2134【創(chuàng)新設(shè)計：P55T2】總長為L的光滑勻質(zhì)軟繩，質(zhì)量為m，跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開始時滑輪左側(cè)的繩長為L/3，右側(cè)為2L/3，某時刻受一小擾動從右側(cè)滑落，求軟繩的上端即將離開滑輪時，繩子的重力對繩子做的功是多少？思考本題的解法有幾種？AL/3B2L/3【法一】開始左側(cè)繩重心在滑輪下方L/6處，即將離開時，該部分繩子到了滑輪右側(cè)，但重心仍在滑輪L/6處；右側(cè)繩開始時重心在滑輪下L/3處，當(dāng)軟繩上端即將離開滑輪時，該部分重心下降L/3，故重力對繩子做功W=2mg/3*L/3=2mgL/9【法二：等效思想】可等效認(rèn)為整個過程中，右側(cè)繩子不動，左側(cè)繩子運(yùn)動到右側(cè)繩子的下方，左側(cè)繩子下降2L/3。故重力對繩子做功W=mg/3*2L/3=2mgL/9【學(xué)案：P74T8】有一上端掛在墻上的長畫，從畫的上端到下端的畫軸長1.8m，下面畫軸重1N，畫面重0.8N（畫面處處均勻），現(xiàn)將長畫從下向上卷起來，求長畫的重力勢能增加了多少_____J，人克服重力做功_____J。解：長畫的重力勢能增加了：Ep=Ep1+Ep2=m1gh1+m2gh2=（1

×1.8+0.8

×1.8/2）J=2.52J故：人克服重力做功2.52J?！緦W(xué)案：P74T9】質(zhì)量為ｍ的物體靜止在地面上，其上表面連著一根豎直的輕質(zhì)彈簧，彈簧的長度為L，勁度系數(shù)為ｋ