重力势能自用版精.ppt

重力势能自用版第1页，本讲稿共22页 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！第2页，本讲稿共22页雪雪崩崩2第3页，本讲稿共22页 陨陨石石坑坑美美国国内内华华达达州州亚亚利利桑桑那那3第4页，本讲稿共22页水电站在你的头顶上方相同的高度在你的头顶上方相同的高度,分别用细分别用细绳悬挂一个粉笔头和绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的铅球，你的感觉有何不同？以上问题的根本原的感觉有何不同？以上问题的根本原因都在于因都在于第5页，本讲稿共22页 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，这些能量就会释放出来 在初中我们已经学过：物体由于被举高而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具有的能量叫重力势能 那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题第6页，本讲稿共22页 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功第7页，本讲稿共22页第一种情况第一种情况重力做的功重力做的功：WGmgh=mgh1mgh2第8页，本讲稿共22页第二种情况第二种情况重力做的功重力做的功：WG mglcos mgh mgh1mgh2第9页，本讲稿共22页第三种情况第三种情况重力做的功重力做的功：WGmgh1mgh2 mg(h1 h2 )mgh mgh1mgh2第10页，本讲稿共22页通过分析我们知道重力做功的特点通过分析我们知道重力做功的特点 1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与、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初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路，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。由于功是能量转化的量是一个具有特殊意义的物理量。由于功是能量转化的量度，度，WGmgh=mgh1mgh2 因此因此 mgh1和和mgh2 应该对应于始末应该对应于始末状态某种形式的能量的能量差。状态某种形式的能量的能量差。由于由于mgh这一能量与高度有关，今后我们把这种与高度有这一能量与高度有关，今后我们把这种与高度有关的能量就叫做势能关的能量就叫做势能第11页，本讲稿共22页我们把物理量我们把物理量mghmgh叫做物体的重力势能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物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积的乘积Ep=mgh说明：重力势能是标量说明：重力势能是标量 单位：焦耳，单位：焦耳，1J=1kgms-2m=1Nm 第12页，本讲稿共22页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 当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少；当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少；当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，所当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，所以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是互为相反数互为相反数 第13页，本讲稿共22页 塔吊把一质量为塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速的高度匀速运到高为运到高为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？体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功为：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重力做正功重力势能减少第14页，本讲稿共22页 塔吊把一质量为塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运的高度匀速运到高为到高为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？物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功为：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重力做负功重力势能增加第15页，本讲稿共22页高度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，这个水平面叫参考参考平面平面 参考平面选取不同，重力势能的数值就不同可见，重力势能具有相对性选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同 第16页，本讲稿共22页 选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同 第17页，本讲稿共22页重力势能的正负表示大小重力势能的正负表示大小对选定的参考平面而言，上方物体的对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；高度是正值，重力势能也是正值；下方物体的高度是负值，重力势能也下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。重力势能为负，表示物体在是负值。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。面上具有的重力势能少。重力势能：3J 5J第18页，本讲稿共22页例题、如图，质量例题、如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面上方高的小球，从桌面上方高h1=1.2m的的A点下落到地面上的点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度点，桌面离地面的高度h2=0.8m请按要求填写下表请按要求填写下表(g=10m/s)参考面小球在A处的重力势能小球在B处的重力势能整个过程中重力做功整个过程中重力势能的变化桌 面 地 面 h1h2AB总结：总结：选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。物体的重力势能的数值不同。对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与参考面的选择对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与参考面的选择无关。无关。6J-4J10J减少减少10J10J010J减少减少10J第19页，本讲稿共22页我们已经体会到：1、重力做正功重力势能减少，而且重力做、重力做正功重力势能减少，而且重力做了多少功，重力势能就减少了多少。了多少功，重力势能就减少了多少。2、重力做负功重力势能增加，而且克服重力、重力做负功重力势能增加，而且克服重力做了多少功，重力势能就增加多少。做了多少功，重力势能就增加多少。体会“功是能量转化的量度”即重力势能的变化唯一有重力做功引起3.重力势能是相对的，重力势能的变化时绝对的.第20页，本讲稿共22页 一、重力做功：与起点和终点的位置有关与物一、重力做功：与起点和终点的位置有关与物体的路径无关体的路径无关 二、重力势能：物体的重力势能等于它所受的重二、重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积力和所处高度的乘积 三、重力势能的相对性三、重力势能的相对性 重力势能与参考平面的选取有关但重力势能重力势能与参考平面的选取有关但重力势能的变化量与参考平面的选取无关的变化量与参考平面的选取无关 第21页，本讲稿共22页第22页，本讲稿共22页