高中物理必修2教案与课件重力势能.ppt

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1、重重 力力 势势 能能重重 力力 势势 能能 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，造成至少北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少人失踪。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5万年前，一颗万年前，一颗直径约为直径约为3050米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万万千克、速度达到千克、速度达到20千米秒，爆炸力相当于千米秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面，超

2、过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约上产生了一个直径约1245米，平均深度达米，平均深度达180米的大坑。据说，坑米的大坑。据说，坑中可以安放下中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。多万观众。 陨石坑陨石坑美国内华达州亚利桑那美国内华达州亚利桑那3探究：用自己的课本做如下试验探究：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

3、，感觉自己手上，感觉 探究得到的结论：探究得到的结论：5GwmghcosGWmglmgh物体竖直下落物体竖直下落AhBm1h2h物体沿斜线运动物体沿斜线运动AChmL2h1h12mghmgh12mghmgh6h1h2h3123wwww物体沿曲线运动物体沿曲线运动ACh2h1h12mghmghAh 1mL7h1h1+mg h2+mg h3h1+ h2+h3) 可见可见, ,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”这个量的变化这个量的变化. .在物理在物理学中，学中， “ “mghmgh”是一个由特殊意义的物理量是一个由特殊意义的物理量. .就用这就用这个物理量表示物体的重力势能。个物理量表示物体的

4、重力势能。12mghmgh12()mg hh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差有关只跟始末位置的高度差有关10h四、重力势能的表达式四、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即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积量和它的高度的乘积12WG = Ep1 - Ep2 正正负负减少减少增加增加重力做的功重

5、力做的功等于重力势能的减少重力势能的减少物体克服重力物体克服重力做的功做的功等于重重力势能的增加力势能的增加14重力做功与路径无关重力做功与路径无关 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, , 碰撞碰撞地面后弹起地面后弹起, , 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1m, 1m, 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少功少功? ? (g=9.8m/s2)解: 小球下落高度为小球下落高度为5m5m J5 J5 JJ15EP=E1-E2 =mgh1-mgh2h 需要先选定参考平面需要先选

6、定参考平面 在参考面下方的物体的高度是负值，在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。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 .选取哪个平面做参考面，可视问选取哪个平面做参考面，可视问题的方便而定，通常选地面为参题的方便而定，通常选地面为参考面考面 在参考面上方的物体的高度是正值，在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；重力势能也是正值；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=9.8m/s2)5.88J9.8J-3.92J09.8J9.8J9.8J9.8Jh1h2AB 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，对一个确定的过程，WG和和EP与参考面的选择与参考面的选择无关无关20