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第四節(jié) 重力勢(shì)能,第七章 機(jī)械能守恒定律,一、新課引入,,,,重力勢(shì)能,1,2002年９月２１日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少１００人失蹤。,雪崩,2,美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬(wàn)千克、速度達(dá)到20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬(wàn)千克梯恩梯(TNT)，超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。,3,水電站,“和平號(hào)”空間站殘片,用自己的課本做如下試驗(yàn),1、與高度有關(guān) 2、與質(zhì)量有關(guān),1）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺(jué) ? ? ?,2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺(jué) ? ? ?,探究得到的結(jié)論：,5,一、新課引入,二、重力做功,,,,重力勢(shì)能,物體由于被舉高而具有的能,4,,,6,,物體沿曲線運(yùn)動(dòng),,7,重力做功與路徑無(wú)關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān),8,重力做功與路徑無(wú)關(guān),一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落, 碰撞地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低1m, 求:小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2),解:,小球下落高度為5m,J,J,9,可見,重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化.在物理學(xué)中， “mgh”是一個(gè)由特殊意義的物理量.就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。,重力做功與路徑無(wú)關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān),10,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh,,,,重力勢(shì)能,物體由于被舉高而具有的能量,11,重力勢(shì)能的表達(dá)式 Ep = mgh,m — 物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）,Ep — 物體的重力勢(shì)能，單位：焦（J）,g — 重力加速度，單位：米／秒2（m／s2）,h —物體的高度，單位：米（m）,即：物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積．,12,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh,1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系,,,,重力勢(shì)能,物體由于被舉高而具有的能量,13,WG = Ep1 - Ep2,正,,負(fù),減少,增加,重力做的功等于重力勢(shì)能的減少,物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加,14,重力做功與路徑無(wú)關(guān),一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落, 碰撞地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低1m, 求:小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2),解:,小球下落高度為5m,J,J,15,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh,1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系,,,,重力勢(shì)能,物體由于被舉高而具有的能量,16,需要先選定參考平面,? 在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。,? 參考平面的選取是任意的 .,? 在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；,勢(shì)能是標(biāo)量．+、–表示大小．,17,例： 如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2),6J,10J,-4J,0,?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同,18,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh,1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系,,,,重力勢(shì)能,物體由于被舉高而具有的能量,19,例： 如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2),6J,10J,-4J,0,10J,10J,減少10J,減少10J,?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同,?對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，WG和△EP與參考面的選擇無(wú)關(guān),20,一、新課引入,二、重力做功,三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh,1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系,勢(shì)能的相對(duì)性（高度的相對(duì)性）,2、,,,,重力勢(shì)能,物體由于被舉高而具有的能量,21,討論：物體在以下四種情況下，重力做功 與重力勢(shì)能的關(guān)系？,,,1：物體從點(diǎn)A下落到B點(diǎn)的過(guò)程中，受到阻力作用.,2：物體從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)后，再平移到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn).,3：物體從A點(diǎn)沿斜面滑到與B點(diǎn)等高的C點(diǎn)。,4：物體從B點(diǎn)上升到A點(diǎn)。,,,,,1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是： A、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少； B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加； C、地球上的物體的重力勢(shì)能都只有一個(gè)唯一確定的值； D、重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)。,ABD,課堂練習(xí),2、物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為50J，則： A、重力做功為50J； B、物體的重力勢(shì)能一定增加了50J； C、物體的動(dòng)能一定減少50J； D、重力做了50J的負(fù)功。,BD,3、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是 A、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物 體做功 B、相對(duì)于不同的參考平面，物體具有不同數(shù) 值的重力勢(shì)能，但這并不影響研究有關(guān)重 力勢(shì)能的問(wèn)題 C、在同一高度將物體不論向何方向拋出，只 要拋出時(shí)的初速度大小相同，則落地時(shí)減 少的重力勢(shì)能必相等 D、放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零,BC,小 結(jié),一、重力做功的特點(diǎn)： 與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān) 二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān) 的能量。 表達(dá)式 三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 重力做正功，重力勢(shì)能減少 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加 四、重力勢(shì)能是相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。 一般不加說(shuō)明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考面。,