第四节 重力势能(课)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.重力势能,必修2 第七章,1,世界第一大瀑布-尼亚加拉大瀑布,2,观察,巴林杰陨石坑,3,过山车,科学的意义不仅仅是认识自然，,挑战自然，更在于能动的改造自然！,4,葛洲坝电站,5,问题与思考,1、在什么情况下，物体的重力要做功？,物体的高度发生变化，重力就要做功,2、重力做功有何特点？,研究教材P59：,图7.41，图7.42，图7.43,6,类型,3,类型,2,类型,1,重力的功,B,B,h,1,h,2,h,3,h,h,1,h,2,A,mg,类型,1:,类型,2:,类型,3:,A,1,A,2,A,3,W,G,mgh,mgh,1,mgh,2,W,G,mgl cos,mgh,mgh,1,mgh,2,W,G,mg,h,1,mg,h,2,mg,h,3,mgh,mgh,1,mgh,2,l,B,mg,A,A,mg,7,重力做功有何特点？,物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而,跟物体运动的路径无关,。,W,G,=,mgh,1,-,mgh,2,=,mgh,物体的,重力,mg,与它所在位置的,高度,h,的乘积“,mgh,”是一个具有特殊意义的物理量,。,8,问题与思考,“势能”是怎样定义的？,相互作用,的物体凭借其,位置,而具有的能量。,9,重力势能的,定义式 ：,E,P,=,mgh,（1）,重力势能与什么因素有关？,（2）,重力势能的单位？,（3）,重力势能是矢量还是标量？,问题与思考,10,问题与思考,重力势能的改变和重力做功之间,有怎样的关系呢？,W,G,E,P1,E,P2,1,、当物体由高处向低处运动时：,重力做正功，即,W,G,，,E,P1,E,P2,重力势能减小,2,、当物体由低处向高处运动时：,重力做负功，即,W,G,，,E,P1,E,P2,重力势能增大,重力做功对应着重力势能的变化,11,问题与思考,重力势能的,定义式,：,其中,h,表示什么？如何选取？,E,P,=,mgh,12,1.为什么说重力势能具有相对性？,2.何为参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？,3.选择不同的参考平面，物体的重力势能的值,是否相同？是否会影响有关重力势能问题的,研究？,4.如果物体在参考平面的上方，重力势能取什,么值？ 表示什么含义？,5.如果物体在参考平面的下方，重力势能取什,么值？表示什么含义？,6.为什么说“势能是系统所共有的”？,阅读与思考,13,重力势能的相对性,h,h,h,A,h,h,h,A,h,h,h,A,B,B,B,E,PB,=-,3mgh,E,PA,=,2mgh,E,PB,=-,2mgh,E,PA,=,0,E,PA,=-,mgh,E,PB,=,0,重力势能具有,相对性,，为了比较势能的大小，应选,同一个,参考面,，处在参考面的物体的重力势能为,0,，参考面,上方,的物体的重力势能是,正,数，参考面,下方,的物体的重力是,负,数。,重力势能的增量,E,p,E,PB,E,PA,-,2mgh,14,说明,1、参考面（0势能面）的选取是任意的。,2、选不同的参考面物体的重力势能各不相同,但对重力势能的变化没有影响。,3、,通常选地面为参考面,。,15,例：,如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h,1,=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h,2,=0.8m请按要求填写下表,(g=10m/s,2,),h,1,h,2,A,B,选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同，,但对于一个确定的物理过程，W,G,和,E,P,与参考面的,选择无关,6J,-4J,10J,0,10J,10J,-10J,-10J,16,中国选手张国政在雅典奥运会举重男子69公斤级比赛中，以抓举160公斤，挺举187.5公斤，总成绩347.5公斤获得金牌。这也是中国代表团在本届奥运会上的第11枚金牌。张国政制胜的一举，挺举187.5Kg，杠铃被举高约2m。试求：1、重力做功多少？ 2、杠铃的势能变化多少？,17,练习,塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h,1,=10m的高度匀速运到高为h,2,=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s,-2,),分析：重力做功为：,W,G,=mg(h,1,-h,2,)=14000J,W,G,=E,p1,-E,p2,=mgh,1,-mgh,2,=14000J,重力势能减少了14000J,请同学们完成,重力做正功重力势能减少,18,练习,塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h,1,=3m的高度匀速运到高为h,2,=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s,-2,),分析：重力做功为：,W,G,=mg(h,1,-h,2,)=14000J,W,G,=E,p1,-E,p2,=mgh,1,-mgh,2,=14000J,重力势能增加了14000J,请同学们完成,重力做负功重力势能增加,19,遵守社会公德:,防止高空坠物,谢谢!,20,