1、势能的变化与机械功 (2).ppt

4 1势能的变化与机械功 这个大石头 放在你脚边 并不觉得什么 但是如果把它高高的悬挂在你的头顶上 就变得可怕起来 被举高的物体具有能量 1981年4月12日 数百万吨雪从法国阿尔卑斯山顶部极快速度滑下 白色死神 将沿途13km地区全部摧毁 感知重力的世界 重力大 高处 落锤打桩机 感知重力的世界 打桩机以蒸汽或压缩空气为动力将钢质锤头提升 而后任其沿导杆下落而打桩 有共性 重力大 高度高 一 重力势能 1 定义 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能 2 公式 3 单位 焦耳 J 4 矢量性 标量 h为物体重心到参考面的高度 5 重力势能具有相对性 1 为什么说重力势能具有相对性 2 参考平面的选取是唯一的吗 3 如果物体在参考平面的上方 重力势能取什么值 4 如果物体在参考平面的下方 重力势能取什么值 5 选择不同的参考平面 物体的重力势能的值是否相同 小组讨论 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 重力势能的相对性 高度是相对的 所以重力势能也是相对的 重力势能具有系统性 重力势能是物体与地球所组成的系统共同具有的能量 而不是地球上的物体所独有的 通常所说的物体的重力势能是一种简略的习惯说法 下面有关重力势能的说法正确的是 A 举得越高的物体 具有的重力势能就越大B 质量越大的物体 具有的重力势能就越大C 重力势能的大小是相对的D 物体的重力势能不可能为零 C 练一练 关于重力势能的下列说法中正确的是 A 重力势能的大小只由重物本身决定B 重力势能恒大于零C 在地面上的物体 它具有的重力势能一定等于零D 重力势能实际上是物体和地球所共有的 D WG mgh mg h1 h2 mgh1 mgh2 二 重力做功与重力势能变化的关系 1 重物在下落和上升的过程中重力分别做什么功 2 重物在这两个过程中重力势能是怎样变化的 思考与讨论 当重物从高处h1下落到低处h2的过程中 重力做正功 重物的重力势能减少 反之 当重物从低处h2上升到高处h1的过程中 重力做负功 重物的重力势能增加 重力做的功等于重力势能的增量的负值 重力做 功时 重力势能 的重力势能等于重力所做的功 物体克服重力做功 重力做 功 时 重力势能 的重力势能等于物体克服重力所做的功 减少 正 减少的 负 增加 增加 结论 把一个做斜抛运动的物体 在它上升和下降的阶段 重力对物体做正功还是负功 这个物体的势能怎样变化 结合第三章学过的动能定理 再一次表明 功是能量变化的量度 1 关于重力做功和重力势能的变化 下列叙述正确的是 A 做竖直上抛运动的物体 在上升阶段重力做负功 重力势能减少B 做竖直上抛运动的物体 在上升阶段重力做正功 重力势能增加C 做平抛运动的物体 重力势能在不断减少D 只要物体高度降低了 其重力势能一定在减少 CD 案例分析 案例一台打桩机重锤的质量是250kg 重锤在打桩机顶端时 离地面的高度是20m 1 当重锤被钢丝绳拉着从地面匀速上升到打桩机顶端时 重力对重锤做了多少功 重锤的重力势能变化了多少 2 当钢丝绳松弛 重锤从打桩机顶端自由落到地面时 重力做了多少功 重锤的重力势能变化了多少 解析 1 重力做功 2 重力做功 可以通过重力做功来确定重力势能的变化 功是能量变化的量度 1 重力势能 与参考面的选取有关 选择不同的参考面