74《重力势能》课件1.ppt
课件制作：邵阳市二中课件制作：邵阳市二中 谭伟卿谭伟卿 2002年月日上午，俄罗斯高加索年月日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少人失踪。少人失踪。 雪雪崩崩“和平号和平号”空间站残片空间站残片水电站水电站用自己的课本做如下试验用自己的课本做如下试验 1、与高度有关、与高度有关 2、与质量有关、与质量有关 1）同一课本从不同高度下落到自己手）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉上，感觉 2）不同质量的课本从同一高度下落到）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉自己手上，感觉 探究得到的结论：探究得到的结论：重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能物体由于被举高而具有的能物体竖直下落物体竖直下落AhBm1h2hGwmgh12mghmgh探究重力做功的特点：探究重力做功的特点：cosGWmglmgh物体沿斜线运动物体沿斜线运动AChmL2h1h12mghmghh1h2h3物体沿曲线运动物体沿曲线运动ACh2h1hAh 1mL L11coshmgmglW321WWWW321hmghmghmgWmgh21mghmgh )(321hhhmg重力做功与路径无关重力做功与路径无关, ,只跟始末位置的只跟始末位置的高度差有关高度差有关 可见可见, ,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”这个量的变这个量的变化化. .在物理学中，在物理学中， “mghmgh”是一个有特殊意是一个有特殊意义的物理量义的物理量. .就用这个物理量表示物体的就用这个物理量表示物体的重重力势能力势能。重力势能的表达式：重力势能的表达式： Ep = mgh m 物体的质量，单位：千克（物体的质量，单位：千克（kg）Ep 物体的重力势能，单位：焦（物体的重力势能，单位：焦（J）g 重力加速度，单位：米秒重力加速度，单位：米秒2（ms2）h 物体的高度，单位：米（物体的高度，单位：米（m） 即：物体的重力势能等于物体的重量和即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积它的高度的乘积WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、负）正、负）重力势能重力势能EP（增加、减（增加、减少）少）重力做功和重力做功和重力势能变重力势能变化的关系化的关系物体物体上升上升物体物体下降下降正正负负减少减少增加增加重力做的功等重力做的功等于重力势能的于重力势能的减少减少物体克服重力物体克服重力做的功等于重做的功等于重力势能的增加力势能的增加14重力做功与重力势能变化的关系：重力做功与重力势能变化的关系： 一质量为一质量为5kg5kg的小球从的小球从5m5m高处下落高处下落, , 碰撞地面后弹起碰撞地面后弹起, , 每次弹起的高度比下每次弹起的高度比下落高度低落高度低1m, 1m, 求求: :小球从下落到停在地面小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功的过程中重力一共做了多少功? ? (g=9.8m/s2)245J重力势能变化了多少？重力势能变化了多少？重力势能减少了重力势能减少了245JEP=-245J怎么确定初、末状态的重力势能？怎么确定初、末状态的重力势能？需要先选定参考平面需要先选定参考平面 在参考面下方的物体的高度是负在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。值，重力势能也是负值。 参考平面的选取是任意的参考平面的选取是任意的 . 在参考面上方的物体的高度是在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；正值，重力势能也是正值；势能是标量势能是标量“+”+”、“-”-”表示大小表示大小17例：例： 如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌面以的小球，从桌面以上上h1=1.2m的的A点落到地面的点落到地面的B点，桌面高点，桌面高h2=0.8m请按要求填写下表请按要求填写下表(g=10m/s2)参参考考平平面面小球小球在在A点点重力重力势能势能小球小球在在B点重点重力势力势能能下落过下落过程小球程小球重力做重力做功功下落过下落过程小球程小球重力势重力势能变化能变化A点点桌面桌面06J-10J-4Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势物体的重力势能的数值不同能的数值不同10J减少减少10J10J减少减少10J 对一个确定的过程，对一个确定的过程，WG和和EP与参与参考面的选择无关考面的选择无关 必须指出的是，必须指出的是，重力势能跟重力做功密重力势能跟重力做功密切相关切相关，而重力是而重力是地球与物体之间的地球与物体之间的相互相互作用力作用力。也就是说，倘若。也就是说，倘若没有地球，就谈没有地球，就谈不上不上重力。重力。所以，严格说来，重力势能是所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这个物体地球与物体所组成的这个物体“系统系统”所所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。共有的，而不是地球上的物体单独具有的。 重力势能属于重力势能属于物体和地球组成的系统物体和地球组成的系统 .重力势能的系统性重力势能的系统性 平常所说的平常所说的“物体物体”的重力势能，的重力势能，只是一种习惯简化的说法。只是一种习惯简化的说法。1、关于重力做功和物体的重力势能，下列、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：说法正确的是： A、当重力对物体做正功时，物体的重力势当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；能一定减少； B、物体克服重力做功时，物体的重力势能物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；一定增加； C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；一确定的值； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。重力做功的多少与参考平面的选取无关。 ABD2、物体在运动过程中，克服重力做功、物体在运动过程中，克服重力做功为为50J，则：则： A、重力做功为重力做功为50J； B、物体的重力势能一定增加了物体的重力势能一定增加了50J； C、物体的动能一定减少物体的动能一定减少50J； D、重力做了重力做了50J的负功。的负功。BD3、关于重力势能的几种理解，正确的是、关于重力势能的几种理解，正确的是A、重力势能等于零的物体，一定不会、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功对别的物体做功B、相对于不同的参考平面，物体具有、相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题究有关重力势能的问题C、在同一高度将物体不论向何方向抛、在同一高度将物体不论向何方向抛出，落地时减少的重力势能必相等出，落地时减少的重力势能必相等D、放在地面的物体，它的重力势能一、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零定等于零 BC4、起重机以、起重机以5m/s2的加速度将质量的加速度将质量为为1t的物体匀减速地沿竖直方向提的物体匀减速地沿竖直方向提升高度升高度10m，则起重机钢索的拉力则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？（取化了多少？（取g=10m/s2） WF=5104J WG=105J E EP P= =105J小小 结结一、重力做功的特点：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二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。的能量。 表达式表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做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正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。，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。的平面作为零势能参考面。 hmgWGmghEP21PPGEEW作业：作业： 1、课本、课本P66-67 1、2 做在作业本上做在作业本上 3、4题做在书上。题做在书上。2、学法大视野学法大视野P58-60
