黑龍江省穆棱市朝鮮族學校高中物理 第七章 機械能守恒定律 4 重力勢能課件 新人教版必修2

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1、第四節(jié) 重力勢能用自己的課本做如下試驗用自己的課本做如下試驗 1、與高度有關（、與高度有關（h） 2、與質(zhì)量有關、與質(zhì)量有關 (m) 1）同一課本從不同高度下落到自己手）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺上，感覺 2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺自己手上，感覺 探究得到的結(jié)論：探究得到的結(jié)論：如何確定重力如何確定重力勢能的大小呢勢能的大小呢?質(zhì)量為質(zhì)量為 m m物體物體豎直豎直下落下落 從從 A A 到到 B BAhBh1h2WG=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2 一.重力做功質(zhì)量為質(zhì)量為m m物體沿斜線運動物體沿斜線運動 從從

2、 A A 到到 C CAChLh1h2WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2質(zhì)量為質(zhì)量為m物體物體沿曲線沿曲線運動運動 從從 A A 到到 C Ch1h2h3ACh2h1hW1=mglcos1=mg h 1W=W1+W2+W3+ W=mg h 1+ mg h 2 + mg h 3 + =mg （h 1+ h 2 + h 3 )=mg h =mgh1mgh2h1h2W2=mg h 2 Ah 11L LBAhBAChh1h2h3AChWG=mgh=mgh1mgh2 重力做功只跟物體的起點和終點的位置重力做功只跟物體的起點和終點的位置（高度差）（高度差）有關，有關，與與

3、物體運動的路徑無關物體運動的路徑無關。= mgh1 - mgh2 上述分析過程表明：上述分析過程表明： 重力做功的大小等于物重跟起點高度的乘積重力做功的大小等于物重跟起點高度的乘積mgh1 與物重跟終點與物重跟終點高度的乘積高度的乘積mgh2兩者之差。兩者之差。即：即：WG = mgh“mgh”是一個有特殊意義的物理量一方面與重力是一個有特殊意義的物理量一方面與重力做功有關，又隨著高度的變化而變化做功有關，又隨著高度的變化而變化二、重力勢能 表達式：表達式：Ep = mgh物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積1.標矢性：標量2.單位：焦耳（J

4、）三、重力做功與重力勢能的關系 重力做功重力做功WG(正、負）正、負）重力勢能重力勢能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力重力做功和重力勢能變化的關系勢能變化的關系物體物體上升上升物體物體下降下降正正負負減少減少增加增加重力做的功重力做的功等于等于重力勢能的減少重力勢能的減少物體克服重力物體克服重力做的功做的功等于等于重重力勢能的增加力勢能的增加 將一個質(zhì)量為5Kg的鐵球放在4樓一張1.5m高的桌子上已知每層樓的高度均為2.5m,求鐵球的重力勢能？（g=10N/Kg）Ep=mgh=5kg10NKg1.5m=75JEp=mgh=5kg10NKg(7.5m+1.5m)= 450JEp=0

5、Ep=mgh =5kg10NKg(-1m)=-50J以以4樓地面為參考面樓地面為參考面以以1樓地面為參考面樓地面為參考面以桌面為參考面以桌面為參考面以以4樓頂部為參考面樓頂部為參考面四、重力勢能的相對性1.計算重力勢能之前需要先選定參考平面，參考平面的計算重力勢能之前需要先選定參考平面，參考平面的 選取是任意的一般選地面為參考平面選取是任意的一般選地面為參考平面 2.參考平面的重力勢能為零參考平面的重力勢能為零 參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值 參考面下方的物體的高度是負值，重力勢能也是負值參考面下方的物體的高度是負值，重力勢能也是負

6、值結(jié)論：結(jié)論：物體物體豎直豎直下落下落 從從 A A 到到 B BAhBh1h2以地面為參考面：以地面為參考面：重力勢能的差重力勢能的差以以B點所在平面為參考面：點所在平面為參考面：重力勢能的差重力勢能的差EpA=mgh1 EpB=mgh2EpA=mg（h1-h2)=mgh EpB=0EpA-EpB=mghEpA-EpB=mgh四、重力勢能的相對性1.計算重力勢能之前需要先選定參考平面，參考平面的計算重力勢能之前需要先選定參考平面，參考平面的 選取是任意的選取是任意的 通常選擇地面為參考平面通常選擇地面為參考平面 2.參考平面上的重力勢能為零參考平面上的重力勢能為零 參考面上方的物體的高度是正

7、值，重力勢能也是正值在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值在 參考面下方的物體的高度是負值，重力勢能也是負值參考面下方的物體的高度是負值，重力勢能也是負值3.選取不同的參考平面時重力勢能發(fā)生改變，但重力選取不同的參考平面時重力勢能發(fā)生改變，但重力勢能的差是不變的勢能的差是不變的 必須指出的是，必須指出的是，重力勢能跟重力做功密切相關重力勢能跟重力做功密切相關，而重力是而重力是地球與物體之間的地球與物體之間的相互作用力相互作用力。也就是說，倘若。也就是說，倘若沒有地球，就沒有地球，就談不上談不上重力。重力。所以，嚴格說來，重力勢能是地球與物體所組成所以，嚴格說來，重力勢能是地球與物體所

8、組成的這個物體的這個物體“系統(tǒng)系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨具有所共有的，而不是地球上的物體單獨具有的。的。 重力勢能屬于重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)物體和地球組成的系統(tǒng) .五、重力勢能的系統(tǒng)性 平常所說的平常所說的“物體物體”的重力勢能，只是的重力勢能，只是一種習慣一種習慣 簡化的說法。簡化的說法。課堂訓練課堂訓練1、選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力、選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢能和某一過程中重力勢能改變量勢能和某一過程中重力勢能改變量( ) A.都具有不同的數(shù)值都具有不同的數(shù)值 B.都具有相同的數(shù)值都具有相同的數(shù)值 C.前者具有相同的數(shù)

9、值，后者具有不同的數(shù)值前者具有相同的數(shù)值，后者具有不同的數(shù)值 D.前者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的數(shù)值前者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的數(shù)值 D D2. 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上的小球，從桌面以上h1=1.2m的的A點落到地面的點落到地面的B點，桌面高點，桌面高h2=0.8m請按要求填寫下表請按要求填寫下表(g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點重力點重力勢能勢能小球在小球在B點重點重力勢能力勢能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程小下落過程小球重力勢能球重力勢能變化變化桌面桌面地面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB 3.一質(zhì)量為一質(zhì)量為5kg5kg的小球從的小球從5m5m高處下落高處下落, , 碰撞地碰撞地面后彈起面后彈起, , 每次彈起的高度比下落高度低每次彈起的高度比下落高度低1m, 1m, 求求: :小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功少功? ? (g=9.8m/s2)解: 小球下落高度為小球下落高度為5m5mhmgWG=5Kg9.8N/Kg5m=245J