重力勢能完整

重力勢能完整第1頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日亞利桑那隕石坑，是亞利桑那沙漠中一個直徑1.2公里、深180米的巨大隕星坑，是大約5萬年前一個隕星撞擊地球而形成的。那個隕星的主要成分是鐵，寬可達幾十米。可放20個足球場。隕石坑第2頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日雪崩2002年，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)，一個村莊發(fā)生雪崩。造成100人失蹤。第3頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日以上實例說明：

物體一旦處于高處時，就具有了一定的能量。想一想：物體由于處在一定高度而具有的能量是什么能？這種能量與哪些因素有關(guān)？（體驗）重力勢能！重力勢能與高度h，質(zhì)量m有關(guān)！第4頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日

物體的高度發(fā)生變化時，重力要做功：物體被舉高時，重力做負功；物體下降時，重力做正功。因此，認識這種勢能，不能脫離對重力做功的研究。第5頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日物體豎直下落

從A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2

一.重力做功第6頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日物體沿斜線運動

從A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2第7頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日物體沿曲線運動從A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgh

=mgh1－mgh2微元法第8頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日

可見,重力做的功等于“mgh”這個量的變化.在物理學(xué)中，“mgh就用這個物理量表示物體的重力勢能。Δhh2h1AB物體從A落到B的過程中,重力做功重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)10重力做功的特點:第9頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日1.定義：物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。2.表達式：3.單位：國際單位制中，焦耳(J)。

1J=1kg．m.s-2.m=1N.m4.重力勢能是標量，無方向。5.重力勢能的變化：

ΔEP=mgh2-mgh1

Ep=mgh二.重力勢能第10頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日判一判：物體下降時：重力做

功，重力勢能

。物體上升時：重力做

功，重力勢能

。正負減小增大三、重力做功與重力勢能變化關(guān)系如圖所示：課本P65第11頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214三、重力做功與重力勢能變化關(guān)系【重力做的功等于重力勢能的減少量】

1.如果重力做正功，WG>0，則Ep1

>Ep2

，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力對物體做的功

2.如果重力做負功，WG<0，則Ep1

<Ep2,重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力做的功

WG=－ΔEp第12頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日1.計算重力勢能之前需要先選定參考平面

在參考面下方的物體的高度是負值，重力勢能也是負值。

3.

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，重力勢能也是正值；2.重力勢能是標量．+、–表示大?。?7四、重力勢能的相對性高度是相對的，所以重力勢能也是相對的注意:【此平面為h=0,零勢能面】第13頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點，桌面高h2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點重力勢能小球在B點重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面地面6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB

選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同。

對一個確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關(guān).20第14頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日3．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是(

)A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能變大了D．重力勢能的減少量等于重力對物體做的功答案：CD第15頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日

必須指出的是，重力勢能跟重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體之間的相互作用力。也就是說，倘若沒有地球，就談不上重力。所以，嚴格說來，重力勢能是地球與物體所組成的這個物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨具有的。

重力勢能屬于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“物體”的重力勢能，只是一種習(xí)慣簡化的說法。第16頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日小結(jié)一、重力做功的特點：與路徑無關(guān)，只與起點和終點的高度差有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。表達式

三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做正功，重力勢能減少重力做負功，重力勢能增加四、重力勢能是相對的，正負表示大小。一般不加說明是以地面或題目中的最低點所在的平面作為零勢能參考面。五、勢能是系統(tǒng)能。指系統(tǒng)所有。

第17頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日要點4關(guān)于繩子、鏈條及流體的重力勢能及其變化1．有質(zhì)量的繩或鐵鏈若繩被拉直，則重心在繩的中點，根據(jù)重力勢能的定義可直接求出繩的重力勢能；若一部分繩在水平桌面，而另一部分懸空，則要分段求出每一部分的重力勢能，然后求出代數(shù)和．第18頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日第19頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日第20頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日題型3與重心變化有關(guān)的重力做功問題例3在水平地面上鋪n塊磚，每塊磚的質(zhì)量均為m，厚度均為h，如圖所示．現(xiàn)將磚一塊一塊地豎直疊放起來，磚的重力勢能增加多少？第21頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日分析：解答本題應(yīng)把握以下三點：(1)把地面上的n塊磚和直立起來的n塊磚分別看成一個整體．(2)分析整體重心的變化．(3)運用做功與勢能變化的關(guān)系求解．第22頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日隨堂鞏固訓(xùn)練答案：D第23頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日2．我國發(fā)射的“神舟”七號飛船在繞地球45圈后，于2008年9月28日勝利返航，在返回艙拖著降落傘下落過程中，其重力做功和重力勢能變化的情況為(

)A．重力做正功，重力勢能減小B．重力做正功，重力勢能增加C．重力做負功，重力勢能減小D．重力做負功，重力勢能增加答案：A第24頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日3．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是(

)A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能變大了D．重力勢能的減少量等于重力對物體做的功答案：CD第25頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日4．如圖所示，一條鐵鏈長為2m，質(zhì)量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間，物體克服重力做功為多少？物體的重力勢能變化了多少？答案：98J增加98J第26頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日第27頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日第28頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日變式訓(xùn)練2

(2011·南京高一檢測)跳水運動被稱為“空中芭蕾”，極具觀賞性(如圖)．我們國家在跳水運動方面保持著很高的水平，并且對世界跳水運動作出了獨特的貢獻．我國優(yōu)秀跳水運動員郭晶晶在跳臺跳水時，跳臺的高度為10m，當(dāng)她恰好到達最高位置時，重心離跳臺的高度約為2m；當(dāng)她下降到手觸及水面時要伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作，這時她的重心離水面大約是1m．第29頁，共33頁，2023年，2月20日，星期日入水之后，她的重心能下降到離水面約2.5m處．如果她的質(zhì)量為45kg，以水面為參考面，那么她在完成一次跳水的過程中，重力勢能最大為多少？最小為多少？(g取10m/s2