必修二7.4重力势能.ppt

7.4重力势能,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！,2002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，造成至少人失踪。,雪崩,美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为3050米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。,葛洲坝电站,（1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里? （3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（4）在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？,水电站,“和平号”空间站残片,打桩机,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，这些能量就会以做功的方式释放出来 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 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,1.物体竖直下落,一.重力做功,2.物体沿斜线运动,3.物体沿曲线运动,h1,h2,h3,A,C,h,h1,h2,可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化。在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义的物理量。就用这个物理量表示物体的重力势能。,重力做功与路径无关,只跟初末位置的高度差有关,可见物体在从A运动到B的过程中无论是直线还是曲线，重力做功：,m 物体的质量，单位：千克（kg）,Ep 物体的重力势能，单位：焦（J）,g 重力加速度，单位：米秒2（ms2）,h 物体的高度，单位：米（m）,物理量mgh叫做物体的重力势能,二.重力势能,讨论：物体在以下四种情况下，重力做功 与重力势能的关系？,1：物体从点A下落到B点的过程,2：物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点,3：物体从A点沿斜面滑到与B点等高的C点,4：物体从B点上升到A点,WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2,重力做的功等于重力势能的减少量,如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功,如果重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功,三.重力做功与重力势能变化关系,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,练习,塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2),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14000J,重力做正功重力势能减少,练习,塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2),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14000J,重力做负功重力势能增加,讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能呢？,1.高度是相对的，所以重力势能也是相对的,四.重力势能的相对性,2.计算重力势能之前需要先选定参考平面,说明,a.在参考平面上方物体的高度是正值，重力势能也是正值； b.在参考平面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。,重力势能：3J 5J,如图，质量m = 0.5kg的小球，从桌面上方高 h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m请按要求填写下表。 (g=10m/s),6J,- 4J,10J,减少10J,10J,0,10J,减少10J,3.重力势能是相对的。选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。 重力势能的变化量是绝对的。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。,重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。,不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定的,五.重力势能的系统性,如何理解重力势能是物体与地球这个“系统”所共有的,总结：物体重力势能与重力有关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球，就谈不上重力，所以，重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。,？,一.重力做功：与起点和终点的位置有关与物体的路径无关 二.重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积 三.重力做功与重力势能变化关系 重力势能的变化量和重力做功互为相反数 四.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的变化量与参考平面的选取无关 五.重力势能的系统性 势能是物体和地球所共有的,小结,A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功 B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零 C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等 D.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势 能，但并不影响研究有关重力势能,练习,1.关于重力势能的几种理解，正确的是 ( ),A重力做功只跟物体所处的