河北省新乐市高中物理 7.4 重力势能课件1 新人教版必修2.ppt

第七章机械能守恒定律 第四节重力势能 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30 50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 陨石坑 美国内华达州亚利桑那 3 水电站 和平号 空间站残片 1 重力做功与路径无关 2 只跟始末位置的高度差 h有关 重力做功的特点 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 一 重力做功 6 3 物体沿曲线运动 7 2 重力势能的表达式 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 m s2 h 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它的高度的乘积 1 物体由于被举高而使物体具有的能叫重力势能 二 重力势能 3 对重力势能的理解 重力势能具有相对性 其数值与参考平面的选取有关 理论上零势面的选取是任意的一般选地面或系统最低处为参考平面 重力势能是标量 其 表示大小 重力势能是地球和物体系统所共有的 通常讲物体具有重力势能为习惯说法 二 重力势能 1 重力做正功 重力势能减少 重力做负功 重力势能增加 2 重力做的功等于重力势能的减少量 三 重力做功与重力势能变化的关系 计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面下方的物体的高度是负值 重力势能也是负值 参考平面的选取是任意的 在参考面上方的物体的高度是正值 重力势能也是正值 势能是标量 表示大小 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 严格说来 重力势能是地球和物体所组成的这个物体 系统 所共有的 而不是地球上的物体单独具有的 平常所说的 物体 的重力势能 只是一致习惯简化的说法 五 势能是系统所共有的 1 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 一定不会对别的物体做功b 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出 只要抛出时的初速度大小相同 则落地时减少的重力势能必相等d 放在地面的物体 它的重力势能一定等于零 bc 课堂练习 2 一质量为5kg的小球从5m高处下落 碰撞地面后弹起 每次弹起的高度比下落高度低1m 求 小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功 g 10m s2 250j 3 如图 质量0 5kg的小球 从桌面以上h1 1 2m的a点落到地面的b点 桌面高h2 0 8m 请按要求填写下表 g 10m s2 6j 10j 4j 0 10j 10j 减少10j 减少10j 选取不同的参考平面 物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程 wg和 ep与参考面的选择无关 4 起重机以5m s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m 则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少 物体克服重力做功为多少 物体的重力势能变化了多少 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二 重力势能 地球上的物体具有的与它高度有关的能量 表达式三 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