《重力勢(shì)能》課件1

1、12 1認(rèn)識(shí)重力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)認(rèn)識(shí)重力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn) 2理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的表理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算達(dá)式進(jìn)行計(jì)算 3理解重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系理解重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 4知道重力勢(shì)能具有相對(duì)性，知道重力勢(shì)能知道重力勢(shì)能具有相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球所組成的系統(tǒng)所共有的是物體和地球所組成的系統(tǒng)所共有的33一、新課引入一、新課引入重力勢(shì)能重力勢(shì)能144 2002年月日上午，俄羅斯高加索北年月日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少人失蹤。人失蹤。 雪雪崩崩255 美國(guó)內(nèi)

2、華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是美國(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，一顆萬(wàn)年前，一顆直徑約為直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬(wàn)萬(wàn)千克、速度達(dá)到千克、速度達(dá)到20千米秒，爆炸力相當(dāng)于千米秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬(wàn)千克梯恩梯萬(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，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)直徑約產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中可以安放下可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納

3、個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。多萬(wàn)觀眾。 隕石坑隕石坑美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那366水電站“和平號(hào)和平號(hào)”空間站殘片空間站殘片77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) 2、與質(zhì)量有關(guān)、與質(zhì)量有關(guān) 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：588二、重力做功二、重力做功重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能物體由于被舉高而具有的能499GwmghcosGWmgl

4、mgh物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h物體沿斜線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體沿斜線(xiàn)運(yùn)動(dòng)AChmL2h1h12mghmgh12mghmgh61010h1h2h3物體沿曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體沿曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)ACh2h1hAh 1mL L711coshmgmglW321WWWW321hmghmghmgWmgh21mghmgh )(321hhhmg1111hh2h1AB物體從物體從A落到落到B的過(guò)程中的過(guò)程中,重力做功重力做功重力做功與路徑無(wú)關(guān)重力做功與路徑無(wú)關(guān), ,只跟始末位置的高度差有關(guān)只跟始末位置的高度差有關(guān)8hmgWG1212 可見(jiàn)可見(jiàn), ,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化這個(gè)量的變化. .在物理學(xué)在物

5、理學(xué)中，中， “mghmgh”是一個(gè)由特殊意義的物理量是一個(gè)由特殊意義的物理量. .就用這個(gè)物就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。理量表示物體的重力勢(shì)能。12mghmgh12()mg hhhh2h1AB物體從物體從A落到落到B的過(guò)程中的過(guò)程中,重力做功重力做功重力做功與路徑無(wú)關(guān)重力做功與路徑無(wú)關(guān), ,只跟始末位置的高度差有關(guān)只跟始末位置的高度差有關(guān)12mghmgh10hmgWG1313三、重力勢(shì)能表達(dá)式三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量物體由于被舉高而具有的能量111414重力勢(shì)能的表達(dá)式重力勢(shì)能的表達(dá)式 Ep = mgh m 物體的質(zhì)量，單位：千克（

6、物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep 物體的重力勢(shì)能，單位：焦（物體的重力勢(shì)能，單位：焦（J）g 重力加速度，單位：米秒重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（物體的高度，單位：米（m） 即：即：物體的重力勢(shì)能等于物體的重物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積量和它的高度的乘積121515三、重力勢(shì)能表達(dá)式三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量物體由于被舉高而具有的能量131616WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep214重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系重力

7、做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量 如果重力做如果重力做正功正功，重力勢(shì)能，重力勢(shì)能減少減少，減少的重力，減少的重力勢(shì)能勢(shì)能等于等于重力對(duì)物體做的重力對(duì)物體做的功功 如果重力做如果重力做負(fù)功負(fù)功，重力勢(shì)能，重力勢(shì)能增加增加，增加的重力，增加的重力勢(shì)能勢(shì)能等于等于物體物體克服克服重力做的重力做的功功即即 WG = Ep 討論討論：重力勢(shì)能為零的物體是不是就沒(méi)有重重力勢(shì)能為零的物體是不是就沒(méi)有重力勢(shì)能力勢(shì)能？17重力做功與路徑無(wú)關(guān)重力做功與路徑無(wú)關(guān) 例： 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, , 碰撞碰撞地面后彈起地

8、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5m5m J5 J5 JJ15EP=Ep1 - Ep2 =mgh1-mgh2h1818三、重力勢(shì)能表達(dá)式三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系、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）勢(shì)能的相對(duì)性（高度的相對(duì)性）2、重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量物體由于被舉高而具有的能量191919需要先選

9、定參考平面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，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。重力勢(shì)能也是負(fù)值。 參考平面的選取是任意的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，在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；重力勢(shì)能也是正值；勢(shì)能是標(biāo)量勢(shì)能是標(biāo)量+ +、表示大小表示大小172020例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以的小球，從桌面以上上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)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球

10、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)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J0h1h2AB 選取不同的參考平面選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同182121例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以的小球，從桌面以上上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)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(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

11、過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB 選取不同的參考平面選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同 對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，WG和和EP與參考面的選擇無(wú)與參考面的選擇無(wú)關(guān)關(guān)202222三、重力勢(shì)能表達(dá)式三、重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系、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）勢(shì)能的相對(duì)性（高度的相對(duì)性）2、勢(shì)能變化的確定性（高度變化的確定性勢(shì)能變化的確定性（高度變化的確定性）3、重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量

12、物體由于被舉高而具有的能量212323 討論：物體在以下四種情況下，重討論：物體在以下四種情況下，重力做功力做功 與重力勢(shì)能的關(guān)系？與重力勢(shì)能的關(guān)系？C1：物體從點(diǎn)：物體從點(diǎn)A下落到下落到B點(diǎn)的過(guò)點(diǎn)的過(guò)程中，受到阻力作用程中，受到阻力作用.2：物體從：物體從A點(diǎn)下落到點(diǎn)下落到B點(diǎn)后，再點(diǎn)后，再平移到與平移到與B點(diǎn)等高的點(diǎn)等高的C點(diǎn)點(diǎn).3：物體從：物體從A點(diǎn)沿斜面滑到與點(diǎn)沿斜面滑到與B點(diǎn)等高的點(diǎn)等高的C點(diǎn)。點(diǎn)。4：物體從：物體從B點(diǎn)上升到點(diǎn)上升到A點(diǎn)。點(diǎn)。h1 h2AB hC24241、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：、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

13、對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少；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；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；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)。重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)。 ABD2、物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為、物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為50J，則：則： A、重力做功為重力做功為50J； B、物體的重力勢(shì)能一定增加了物體的重力勢(shì)能一定增加了50J； C、物體的動(dòng)能一定減少物體的動(dòng)能一定減少50J； D

14、、重力做了重力做了50J的負(fù)功。的負(fù)功。BD25253、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是、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、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物 體做功體做功B 、 相 對(duì) 于 不 同 的 參 考 平 面 ， 物 體 具 有 不 同 數(shù)、 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)題力勢(shì)能的問(wèn)題C 、 在 同 一 高 度 將 物 體 不 論 向 何 方 向

15、 拋 出 ， 只、 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、放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零 BC2626小小 結(jié)結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：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)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。量。三、重力做功與重力