黑龍江省穆棱市朝鮮族學(xué)校高中物理 第七章 機(jī)械能守恒定律 4 重力勢(shì)能課件 新人教版必修2

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1、第四節(jié) 重力勢(shì)能用自己的課本做如下試驗(yàn)用自己的課本做如下試驗(yàn) 1、與高度有關(guān)（、與高度有關(guān)（h） 2、與質(zhì)量有關(guān)、與質(zhì)量有關(guān) (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(jué)上，感覺(jué) 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(jué)自己手上，感覺(jué) 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(shì)能的大小呢勢(shì)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(yùn)動(dòng)物體沿斜線運(yùn)動(dòng) 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(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 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(diǎn)和終點(diǎn)的位置重力做功只跟物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置（高度差）（高度差）有關(guān)，有關(guān)，與與

3、物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。= mgh1 - mgh2 上述分析過(guò)程表明：上述分析過(guò)程表明： 重力做功的大小等于物重跟起點(diǎn)高度的乘積重力做功的大小等于物重跟起點(diǎn)高度的乘積mgh1 與物重跟終點(diǎn)與物重跟終點(diǎn)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(gè)有特殊意義的物理量一方面與重力是一個(gè)有特殊意義的物理量一方面與重力做功有關(guān)，又隨著高度的變化而變化做功有關(guān)，又隨著高度的變化而變化二、重力勢(shì)能 表達(dá)式：表達(dá)式：Ep = mgh物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積1.標(biāo)矢性：標(biāo)量2.單位：焦耳（J

4、）三、重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)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(shì)能變化的關(guān)系勢(shì)能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降正正負(fù)負(fù)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(shì)能的減少重力勢(shì)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(shì)能的增加力勢(shì)能的增加 將一個(gè)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(shì)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(shì)能的相對(duì)性1.計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先選定參考平面，參考平面的計(jì)算重力勢(shì)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(shì)能為零參考平面的重力勢(shì)能為零 參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值 參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)

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(shì)能的差重力勢(shì)能的差以以B點(diǎn)所在平面為參考面：點(diǎn)所在平面為參考面：重力勢(shì)能的差重力勢(shì)能的差EpA=mgh1 EpB=mgh2EpA=mg（h1-h2)=mgh EpB=0EpA-EpB=mghEpA-EpB=mgh四、重力勢(shì)能的相對(duì)性1.計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先選定參考平面，參考平面的計(jì)算重力勢(shì)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(shì)能為零參考平面上的重力勢(shì)能為零 參考面上方的物體的高度是正

7、值，重力勢(shì)能也是正值在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值在 參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值3.選取不同的參考平面時(shí)重力勢(shì)能發(fā)生改變，但重力選取不同的參考平面時(shí)重力勢(shì)能發(fā)生改變，但重力勢(shì)能的差是不變的勢(shì)能的差是不變的 必須指出的是，必須指出的是，重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān)重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān)，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(shuō)，倘若。也就是說(shuō)，倘若沒(méi)有地球，就沒(méi)有地球，就談不上談不上重力。重力。所以，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，重力勢(shì)能是地球與物體所組成所以，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，重力勢(shì)能是地球與物體所

8、組成的這個(gè)物體的這個(gè)物體“系統(tǒng)系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。的。 重力勢(shì)能屬于重力勢(shì)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(shì)能的系統(tǒng)性 平常所說(shuō)的平常所說(shuō)的“物體物體”的重力勢(shì)能，只是的重力勢(shì)能，只是一種習(xí)慣一種習(xí)慣 簡(jiǎn)化的說(shuō)法。簡(jiǎn)化的說(shuō)法。課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)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(shì)能和某一過(guò)程中重力勢(shì)能改變量勢(shì)能和某一過(guò)程中重力勢(shì)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(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫(xiě)下表請(qǐng)按要求填寫(xiě)下表(g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重力點(diǎn)重力勢(shì)能勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程小下落過(guò)程小球重力勢(shì)能球重力勢(shì)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(guò)程中重力一共做了多小球從下落到停在地面的過(guò)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