重力勢能【自用版】

1、,教學目標,1理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算。 2理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關。 3知道重力勢能的相對性，知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)共有的,引入,蓬松的白雪，給人以恬靜、美麗的感覺。然而雪崩爆發(fā)時，以排山倒海之勢，推毀沿途一切，給人類、自然界帶來災難！,2002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，造成至少人失蹤。,雪崩,2,美國內華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為3050米的鐵質流星撞擊地面的結果。這顆流星重約50萬千克、速度達到20千米秒，爆炸力相當于2000萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島

2、那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產生了一個直徑約1245米，平均深度達180米的大坑。據說，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。,3,水電站,“和平號”空間站殘片,這是因為物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的能量。而當它從所處的的高處落下時，這些能量就會以做功的方式釋放出來 在初中我們已經學過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能 那么重力勢能的大小與什么有關，又如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學習這個問題,做功,請同學們分別計算以下三種情況重力所做的功,分析,第一種情況,重力做的功：,WGmgh=mgh1mgh2,分析,第二種情況,重力做的功：,WG mglcos

3、mgh mgh1mgh2,分析,第三種情況,重力做的功：,WGmgh1mgh2 mg(h1 h2 ) mgh mgh1mgh2,結論,通過分析我們知道重力做功的特點,1、重力做功的特點是與運動的具體路徑無關，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關，不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初末狀態(tài)的高度差相同，重力做的功就相同,2、“ mgh”是一個具有特殊意義的物理量。 這是因為mgh這個物理量的特殊意義在于它一 方面與重力做功密切相關，另一方面它隨高度的變化而變化恰與勢能的基本特征一致。,重力勢能,我們把物理量mgh叫做物體的重力勢能,物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度的乘

4、積,Ep=mgh,說明：重力勢能是標量 單位：焦耳，1J=1kgms-2m=1Nm,關系,重力勢能和重力做功的表達式非常相似，它們之間的關系是什么呢 ？,WG=Ep1-Ep2,當物體受到的重力做正功時，物體重力勢能減少； 當物體克服重力做功時，物體重力勢能增加，所以說重力勢能的變化量和重力做功之間的關系應該是互為相反數,練習,塔吊把一質量為200kg的物體，從距地面高為h1=10m的高度勻速運到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s-2),分析：重力做功為： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-

5、mgh2=14000J 重力勢能減少了14000J,請同學們完成,重力做正功重力勢能減少,練習,塔吊把一質量為200kg的物體，從距地面高為h1=3m的高度勻速運到高為h2=10m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？若物體加速或減速上升呢？(g=10m/s-2),分析：重力做功為： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J 重力勢能增加了14000J,請同學們完成,重力做負功重力勢能增加,當然不能，因為此時這個能量不能表示物體重力做功的實際情況 當摩擦力對物體做功時，我們能不能定義有一個摩擦力勢能存在呢?為什么? 不行，摩擦力做

6、功與路徑有關。,重力勢能的相對性,高度h是相對于誰的呢？,重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面 參考平面選取不同，重力勢能的數值就不同可見，重力勢能具有相對性選擇哪個水平面作為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數值是不同的，但并不影響研究有關重力勢能的問題，因為在有關的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同,重力勢能的正負表示大小,說明,對選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值； 下方物體的高度是負值，重力勢能也是負值。重力勢能為負，表示物體在這個位置具

7、有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。,重力勢能：3J 5J,例題、如圖，質量m = 0.5kg的小球，從桌面上方高h1 = 1.2m的A點下落到地面上的B點，桌面離地面的高度h2 = 0.8m請按要求填寫下表(g=10m/s),總結：選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數值不同。 對一個確定的過程，重力做功和重力勢能變化與參考面的選擇無關。,總結,我們已經體會到：,1、重力做正功重力勢能減少，而且重力做了多少功，重力勢能就減少了多少。,2、重力做負功重力勢能增加，而且克服重力做了多少功，重力勢能就增加多少。,體會“功是能量轉化的量度”,即重力勢能的變化唯一有重力做功引起,3.重力勢能是

8、相對的，重力勢能的變化時絕對的.,重力勢能的系統(tǒng)性,那么重力勢能是誰具有的呢?,重力勢能應該是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的，而不是地球上某一個物體單獨具有的。,不只是重力勢能，任何形式的勢能，都是相應的物體系統(tǒng)由于其中各物體之間，或物體內的各部分之間存在相互作用而具有的能，是由各物體的相對位置決定的,五、如何理解重力勢能是物體與地球這個“系統(tǒng)”所共有的,總結：物體重力勢能與重力有關，而重力是地球與物體間的相互作用力，若離開了地球，就談不上重力，所以，重力勢能是物體與地球所組成的“系統(tǒng)”所共有的。,？,A.重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物體做功 B.放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零 C.在不同高度將某一物體拋出，落地時重力勢能相等 D相對不同的參考平面，物體具有不同數值的重力勢 能，但并不影響研究有關重力勢能,練習,1、關于重力勢能的幾種理解，正確的是 ( ),A重力做功只跟物體所處的初末位置有關，與物體實際經過的路徑無關 B重力勢能的變化，只跟重力做功有關，和其他力做功多少無關 C重力勢能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負 D重力勢能的變化量等于重力對物體做的功,2下列關于重力勢能的說法，正確的是 ( ),