高中物理必修2教案与课件7-4重力势能

重力势能重力势能1第1页

年９月２１日早晨，俄罗斯高加索北奥塞梯地域一个村庄发生雪崩，造成最少１００人失踪。

雪崩22第2页

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米铁质流星撞击地面结果。这颗流星重约50万千克、速度到达20千米／秒，爆炸力相当于万千克梯恩梯(TNT)，超出美国轰炸日本广岛那颗原子弹一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米大坑。听说，坑中能够安放下20个足球场，四面看台则能容纳200多万观众。

陨石坑美国内华达州亚利桑那33第3页（1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为何会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机重锤从高处落下时，为何能把水泥打进地里?（3）水力发电站为何要修那么高大坝？（4）在你头顶上方相同高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg铅球，你感觉有何不一样？以上问题根本原因都在于水电站“和平号”空间站残片4第4页

这是因为物体一旦处于一定高度时，就含有了一定能量。而当它从所处高处落下时，这些能量就会以做功方式释放出来

在初中我们已经学过：物体因为被举高而含有能量叫重力势能．

那么重力势能大小与什么相关，又怎样定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．5第5页一、重力势能：二、重力势能相关原因物体因为被举高而含有势能。6第6页探究：用自己书本做以下试验1、与高度相关

2、与质量相关1）同一书本从不一样高度下落到自己手上，感觉•••

2）不一样质量书本从同一高度下落到自己手上，感觉•••探究得到结论：57第7页物体竖直下落AhBm物体沿斜线运动AChθmL6三、重力做功8第8页Δh1Δh2Δh3物体沿曲线运动AChA△h1θmL7W1=mglcos0=mgΔh1=mg

Δh1+mgΔh2+mgΔh3

=mg(Δh1+Δh2+Δh3)9第9页

可见,重力做功等于“mgh”这个量改变.在物理学中，“mgh”是一个由特殊意义物理量.就用这个物理量表示物体重力势能。重力做功与路径无关,只跟始末位置高度差相关10WG=mgΔh可见物体在从A运动到B过程中不论是直线还是曲线重力做功：10第10页四、重力势能表示式

Ep=mgh

m—物体质量，单位：千克（kg）Ep—物体重力势能，单位：焦（J）g—重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）h—物体高度，单位：米（m）

即：物体重力势能等于物体重量和它高度乘积．1211第11页WG=Ep1-Ep2

重力做功WG(正、负）重力势能EP（增加、降低）重力做功和重力势能改变关系物体上升物体下降正负降低增加重力做功等于重力势能降低物体克服重力做功等于重力势能增加14五、重力做功与重力势能改变关系12第12页重力做功与路径无关例：一质量为5kg小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面过程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:

小球下落高度为5mJJJJ15ΔEP=E1-E2

=mgh1-mgh2WG=mgΔh13第13页需要先选定参考平面►在参考面下方物体高度是负值，重力势能也是负值。►参考平面选取是任意.选取哪个平面做参考面，可视问题方便而定，通常选地面为参考面

►在参考面上方物体高度是正值，重力势能也是正值；势能是标量．+、–表示大小．17六、重力势能相对性：14第14页七、势能是系统所共有：重力势能是地球与物体所组成系统共有，而不是地球上物体单独含有。15第15页例：

如图，质量0.5kg小球，从桌面以上h1=1.2mA点落到地面B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=9.8m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能改变桌面地面5.88J9.8J-3.92J09.8J9.8J9