74重力势能(教育精品).ppt

4 4 4 4重力势能重力势能 20022002年月日上午，俄罗斯年月日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少人失踪。造成至少人失踪。雪雪崩崩2 美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5 5 5 5万年万年万年万年前，一颗直径约为前，一颗直径约为前，一颗直径约为前，一颗直径约为3030303050505050米的铁质流星撞击地面的结果。米的铁质流星撞击地面的结果。米的铁质流星撞击地面的结果。米的铁质流星撞击地面的结果。爆炸在地面上产生了一个直径约爆炸在地面上产生了一个直径约爆炸在地面上产生了一个直径约爆炸在地面上产生了一个直径约1245124512451245米，平均深度达米，平均深度达米，平均深度达米，平均深度达180180180180米的大坑。据说，坑中可以安放下米的大坑。据说，坑中可以安放下米的大坑。据说，坑中可以安放下米的大坑。据说，坑中可以安放下20202020个足球场，四周的看个足球场，四周的看个足球场，四周的看个足球场，四周的看台则能容纳台则能容纳台则能容纳台则能容纳200200200200多万观众。多万观众。多万观众。多万观众。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重力势能：重力势能：重力势能的有关重力势能的有关因素因素物体由于被举高而具有的能量。物体由于被举高而具有的能量。物体竖直下落物体竖直下落ABh1h2h hABh hLh h1 1h h2 2物体沿斜线运动物体沿斜线运动一、重力做功的特点：一、重力做功的特点：W WG G=mg=mgh h =mg =mg(h h1 1h h2 2)=mgh=mgh1 1mghmgh2 2 W WG G=mgLcos=mgLcos=mg=mgh h =mg =mg(h h1 1h h2 2)=mgh=mgh1 1mghmgh2 2h1h h2 2ABA1A1A2A2A3A3h2h1h3W WG Gmghmgh1 1mghmgh2 2mghmgh3 3 mghmgh mghmgh1 1mghmgh2 2物体沿曲线运动物体沿曲线运动 从从 A A 到到 B B一、重力做功特点：一、重力做功特点：重力做功只跟它起点和终点重力做功只跟它起点和终点的的高度高度差有关，而跟它的运动路径无关。差有关，而跟它的运动路径无关。h1L L L LB Bmgmgmgh2A AB BA AA AB Bh h重力做功与路径无关重力做功与路径无关例：例：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落每次弹起的高度比下落高度低高度低1m,1m,求求:小球从下落到停在地面的过小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功程中重力一共做了多少功?(g=10m/s(g=10m/s2 2)解解:小球下落高度为小球下落高度为5m5m9J=5105=5105J=250250重力做的功等于重力做的功等于“mghmgh”这个量的变化这个量的变化.在物理在物理学中，学中，“mghmgh”叫重力势能叫重力势能.hh2h1AB物体从物体从A A落到落到B B的过程中的过程中,重力做功重力做功重力做功与路径无关重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度只跟始末位置的高度差有关差有关10 二、重力势能二、重力势能 m m 物物物物 体体体体 的的的的 质质质质 量量量量，国国国国 际际际际 单单单单 位位位位：千千千千 克克克克（kgkgkgkg）EpEp 物体的重力势能，国际单位：物体的重力势能，国际单位：物体的重力势能，国际单位：物体的重力势能，国际单位：焦焦（J J）g g 重力加速度，国际单位：米秒重力加速度，国际单位：米秒重力加速度，国际单位：米秒重力加速度，国际单位：米秒2 2（m ms s2 2）h h h h 物体重心的高度，国际单位：米（物体重心的高度，国际单位：米（物体重心的高度，国际单位：米（物体重心的高度，国际单位：米（m m m m）1.1.定义定义:物体的重力势能等于它所受物体的重力势能等于它所受重重力力与所处与所处高度高度的的乘积乘积12小球在小球在A A点的重力势能？点的重力势能？参考面是桌面：参考面是桌面：E EP PA A=mghmgh1 1参考面是地面：参考面是地面：E EP PA A=m mg(hg(h1 1h h2 2)h1h2A AB BC CE EP P P PB B B B=E EP P P PC C C C=0 0-mgh-mgh2 2 2 2重力势能的相对性重力势能的相对性说明1 1、参考面的选取是任意的。、参考面的选取是任意的。2 2、选不同的参考面物体的重力、选不同的参考面物体的重力势能各不相同势能各不相同.3 3、通常选地面为参考面通常选地面为参考面。重重重重力力力力做做做做功功功功和和和和重重重重力力力力势势势势能能能能变变变变化化化化的的的的关关关关系系系系WGEP初初EP末末-Ep1 1、当物体由高处向低处运动时：、当物体由高处向低处运动时：重力做正功，重力做正功，W WG G E EP P初初E EP P末末 重力势能减少重力势能减少2 2、当物体由低处向高处运动时：、当物体由低处向高处运动时：重力做负功，重力做负功，W WG G E EP P初初E EP P末末 重力势能增大重力势能增大重力做功与路径无关重力做功与路径无关例例例例 一质量为一质量为一质量为一质量为5kg5kg5kg5kg的小球从的小球从的小球从的小球从5m5m5m5m高处下落高处下落高处下落高处下落,碰撞地面碰撞地面碰撞地面碰撞地面后弹起后弹起后弹起后弹起,每次弹起的高度比下落高度低每次弹起的高度比下落高度低每次弹起的高度比下落高度低每次弹起的高度比下落高度低1m,1m,1m,1m,求求求求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功少功少功少功?(g=9.8m/s?(g=9.8m/s?(g=9.8m/s?(g=9.8m/s2 2 2 2)解解:小球下落高度为小球下落高度为5m5m9J=5105=5105J=250250重力势能的变化量是多少？重力势能的变化量是多少？A A：1616楼楼楼楼B B：3 3楼楼楼楼实例探究实例探究m m=2kg=2kg，h h=50m=50m，h h1 1=10m=10m，g g=10m/s=10m/s2 2参考参考参考参考平面平面平面平面花盆在花盆在花盆在花盆在A A A A点重力势点重力势点重力势点重力势能能能能花盆在花盆在花盆在花盆在B B B B点重力点重力点重力点重力势能势能势能势能从从从从A A A A点下落点下落点下落点下落到到到到B B B B点花盆点花盆点花盆点花盆重力做功重力做功重力做功重力做功从从从从A A A A点到点到点到点到B B B B点点点点下落过程花下落过程花下落过程花下落过程花盆重力势能盆重力势能盆重力势能盆重力势能变化量变化量变化量变化量地面地面地面地面1000J1000J1000J1000J200J200J200J200J800J800J800J800J-800J-800J-800J-800J三楼三楼三楼三楼800J800J800J800J0J0J0J0J800J800J800J800J-800J-800J-800J-800J选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能物体的重力势能的数值不同的数值不同对一个确定的过程，对一个确定的过程，W WG G G G和和E EP P P P与参考面与参考面的选择无关的选择无关小小 结结:一、重力做功的特点：一、重力做功的特点：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、二、二、二、1.1.1.1.重力势能：物体所受重力与所处高度的乘积。重力势能：物体所受重力与所处高度的乘积。重力势能：物体所受重力与所处高度的乘积。重力势能：物体所受重力与所处高度的乘积。2.2.2.2.重力势能是相对的重力势能是相对的重力势能是相对的重力势能是相对的 3.3.3.3.重力势能是系统所共有的重力势能是系统所共有的重力势能是系统所共有的重力势能是系统所共有的三、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：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，重力势能增加重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加 1.1.如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高由离地高h h的的A A点滑到同一水平面上，轨道点滑到同一水平面上，轨道1 1、2 2是光滑的，轨道是光滑的，轨道3 3是粗糙的，则（是粗糙的，则（）A.A.沿轨道沿轨道1 1滑下重力做功多滑下重力做功多 B.B.沿轨道沿轨道2 2滑下重力做功多滑下重力做功多C.C.沿轨道沿轨道3 3滑下重力做功多滑下重力做功多 D.D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多沿三条轨道滑下重力做的功一样多3 3 3 31 1 1 12 2 2 2A A A Ah h h h 2 2关关于于重重力力做做功功和和物物体体的的重重力力势势能能，下下列列说法中正确的是说法中正确的是 ()A A当当重重力力对对物物体体做做正正功功时时，物物体体的的重重力力势势能一定减少能一定减少 B B物物体体克克服服重重力力做做功功时时，物物体体的的重重力力势势能能一定增加一定增加 C C地地球球上上任任何何一一个个物物体体的的重重力力势势能能都都有有一一个确定值个确定值 D 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ABD3.3.物物体体在在运运动动过过程程中中，克克服服重重力力做做功功为为5050J J，则：则：lA A、重力做功为重力做功为5050J J；lB 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5050J J；lC C、物体的动能一定减少物体的动能一定减少5050J J；lD D、重力做了重力做了5050J J的负功。的负功。BDBD