人教版高中物理必修二　第七章第4重力势能

1、用自己的课本做如下试验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，感觉自己手上，感觉 探究得到的结论：探究得到的结论：5一、势能（一、势能（Ep） 定义：由相互作用的物体之间的相对位定义：由相互作用的物体之间的相对位 置决定的能量都叫做势能。置决定的能量都叫做势能。分类：势能势能 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

2、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

3、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讨论讨论 把一个物体举高时，重力对物体做正功还把一个物体举高时，重力对物体做正功还是负功？重力势能如何变化？是负功？重力势能如何变化？ 一个物体从高处下落，重力对物体做正功还一个物体从高处下落，重力对物体做正功还是负功？重力势能如何变化？是负功？重力势能如何变化？ 质量为质量为m的物体从高度为的物体从高度为h1的的A点下落到高度为点下落到高度为h2的的B点，重力所点，重力所做的功是多少？做的功是多少？ hh2h1AB WG = mgh

4、= mg（h1 - h2） = mgh1 - mg h2 小结:因为重力的功等于mgh这个量的变化，所以在物理学中，就用这个物理量表示物体的重力势能。二、重力势能二、重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量定义：物体由于被举高而具有的能量 叫重力势能。叫重力势能。 重力势能的大小相关因素重力势能的大小相关因素 重力势能与物体的重力势能与物体的质量质量和和高度高度有关，且物有关，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大体的质量越大，高度越大，重力势能就越大 重力势能的表达式：重力势能的表达式： Ep = mgh Ep 物体的重力势能，单位：焦（物体的重力势能，单位：焦（J J）即：物体的重力势

5、能等于物体的重量和它的高度的乘积即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积 练习：练习： 一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是一水平地面上，下列结论中正确的是 A、铁球的重力势能大于木球的重力势能、铁球的重力势能大于木球的重力势能 B、铁球的重力势能等于木球的重力势能、铁球的重力势能等于木球的重力势能 C、铁球的重力势能小于木球的重力势能、铁球的重力势能小于木球的重力势能 D、上述三种情况都有可能、上述三种情况都有可能 体积相同的铝立方体和铅立方体，放在同一水平桌体积相同的铝立方体和铅立方体，放在同一水平

6、桌面上时，哪个重力势能较大？为什么？面上时，哪个重力势能较大？为什么？用用Ep1 = mgh1来表示物体在初位置的重力势能；用来表示物体在初位置的重力势能；用Ep2 = mgh2来表示物体在末位置的重力势能来表示物体在末位置的重力势能重力势能与重力做功的关系重力势能与重力做功的关系 讨论：如图所示，质量为讨论：如图所示，质量为m的小物体从的小物体从A处运动处运动到到C处，运动的路径有无数条，请利用功的概念和处，运动的路径有无数条，请利用功的概念和重力作功与重力势能的变化之间的关系这两个不同重力作功与重力势能的变化之间的关系这两个不同的角度来讨论，在这些运动过程中，求重力所做的的角度来讨论，在这

7、些运动过程中，求重力所做的功是多少？是否相同？（已知功是多少？是否相同？（已知AC的高度为的高度为h）h1h2h3AChAChAChBh1h2结论：结论： W WG G = = mgmgh h 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只跟始末位置的高度差有关关 WG = = mgmgh h = = mghmgh1 1- - mghmgh2 2 = = - -（mghmgh2 2- - mghmgh1 1）即：即：WG = - -E EP P 重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功；重力做负功即物体克服重力

8、做功时，重力重力所做的功；重力做负功即物体克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功 讨论：同一物体放在同一位置，其重力势能是讨论：同一物体放在同一位置，其重力势能是否可以有不同的值？如：有一个质量为否可以有不同的值？如：有一个质量为m m小物小物体放在桌面上，桌面离地面的高度为体放在桌面上，桌面离地面的高度为h h1 1，地面，地面与天花板间的距离为与天花板间的距离为h h2 2, ,则该物体的重力势能为则该物体的重力势能为多大？多大？h1h2重力势能具有重力势能具有相对性相对性 对选定的参考平面而言，在零势能面上方对

9、选定的参考平面而言，在零势能面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在零势能面下方的物体的高度是负值，重力势能零势能面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。也是负值。要确定重力势能，首先要选择一个零势能面。h =0, Eh =0, EP P =0=0重力势能是重力势能是标量标量，正负表示大小，正负表示大小巩固训练巩固训练v关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是确的是( )vA、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少；定减少；vB、物体克服重力做功时，物体

10、的重力势能一定物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加；增加；vC、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确地球上物体一个物体的重力势能都有一个确 定值；定值；vD、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;vE、重力对物体不做功，物体的重力势能一定为重力对物体不做功，物体的重力势能一定为 零零;v 物体在运动过程中，克服重力做功物体在运动过程中，克服重力做功50J50J，则则( )( )v A A重力做功为重力做功为50J50Jv B B物体的重力势能一定增加物体的重力势能一定增加50J50Jv C C物体的重力势能一定减少物体的重力势能一定减少50J50Jv D D重力做功为重力做功为-50J-50J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与参考面的选择无关与参考面的选择无关h1h2ABv 井深8m，井上支架高为2m，在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)