高中物理课件7.4 重力势能.ppt

重 力 势 能重 力 势 能`（（1 1））打桩机的重锤举高后从高处落下时，为什么重锤举高能把水打桩机的重锤举高后从高处落下时，为什么重锤举高能把水 泥桩打进地里泥桩打进地里? ? 2如果悬挂的是举重的杠铃呢如果悬挂的是举重的杠铃呢? ?（（2 2）水力发电站为什么要修那么高的大坝？）水力发电站为什么要修那么高的大坝？ （（3 3）在你的头顶上方）在你的头顶上方, , 用线悬挂一个乒乓球用线悬挂一个乒乓球, ,你有何感觉？你有何感觉？重力势能物体由于被举高而具有的能3设计实验探究美国内华达州亚利桑那陨石坑这个陨石坑是5万年前，一颗 直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果这颗流星重约50万 千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯 (TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍爆炸在地面 上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑据说，坑 中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众 陨石坑美国内华达州亚利桑那5每一种力做功都对应着一种能量的变化 ！猜猜看?一、新课引入二、重力做功重力势能物体由于被举高而具有的能6物体竖直下落AhBm7物体沿斜线运动AChθmLWG=Fscos0°=mgh二、重力做功Δh1 Δh2 Δh3物体沿曲线运动ABhA△h 1θmL8物体从A落到B的过程中,重力做功1、重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差 有关9WG=mghABhAhBmABhθmL思考：思考：对于上述对于上述 重力沿不同路径重力沿不同路径 做功的三种情形做功的三种情形 的分析，你有什的分析，你有什 么体会？么体会？10WG=mgh=mgh1-mgh2“ “mghmgh” ”是一个具有特殊意义的物理量。

是一个具有特殊意义的物理量它与重力做功有关它与重力做功有关, ,又与势能的基本特征一致又与势能的基本特征一致把物理量把物理量mghmgh叫做重力势能叫做重力势能ABhAhBmABhθmL二、重力做功三、重力势能表达式 Ep = mgh11单位：焦（J）物体的重力势能等于它所受重力与它所处 高度的乘积．势能是标量WG=mgh=EP1－EP2讨论：讨论： 下图中物体运动时，重力做什么功？物下图中物体运动时，重力做什么功？物 体的重力势能发生怎样的变化？根据分析，体的重力势能发生怎样的变化？根据分析， 你能确定重力做功与重力势能变化有什么关你能确定重力做功与重力势能变化有什么关 系吗？系吗？重力做功与重力势能的关系A A、、重力做正功重力做正功, ,重力势能减重力势能减 少少W WG G>0>0，，E EP1P1>E>EP2P2 重力势能减少的数量等于重重力势能减少的数量等于重 力所做的功力所做的功B B、、重力做负功重力做负功, ,重力势能增加重力势能增加W WG G<0<0，，E EP1P1

1、重力做功与重力势能变化的关系14重力做多少正功重力势能减 少多少;重力做多少负功重力势 能增加多少WG=－ΔEP请大家计算：课桌上质量为m的物体 ，它的重力势能多大呢？h 是相对哪个 参考平面呢?高度是相对的，势能也是相对的．计算要先选定 参考平面► 在参考面下方的物体的高度是负值，重力 势能也是负值► 参考平面的选取是任意的，通常选择地面或 最低点为参考平面 .参考平面的重力势能为零．► 在参考面上方的物体的高度是正值，重力 势能也是正值；势能是标量．+、–表示大小．15重力势能有相对性（高度具有相对性）2、例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上 h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m ．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考 平面小球在 A点重 力势势能小球在 B点重 力势势能下落过过程 小球重力 做功下落过过程 小球重力 势势能变变化桌面地面6J10J-4J0Ｊh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同1716例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上 h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m ．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考 平面小球在 A点重 力势势能小球在 B点重 力势势能下落过过程 小球重力 做功下落过过程 小球重力 势势能变变化桌面地面6J10J-4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同►对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关18重力势能的变化是绝对的（高度变化有绝对性 ）3、重力做功，物体重力势能变化；如果没有重力，还有重力势能吗？说明： 1、重力是地球与物体之间的相互作用力，严格地说 ，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有 的，而不是说物体具有重力势能。

2、势能是物体系由于其中各物体之间或物体内各 部分存在相互作用而具有的能是由各物体的相对位 置决定的，所以势能也叫位能例如：我们以后会 学到的分子力与分子势能，电场力与电势能它们 都是系统共有的 ，都具有类似的功能规律204、势能是系统所共有的四、生活中的重力势能23小 结一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小重力势能的变化是绝对的一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考 面 五、势能是系统所共有的WG=－ΔEP29在雅典奥运会举重男子69公斤级 比赛中，中国选手张国政以抓举 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、杠铃的势能变化多少？ 2、重力做功多少？ 3、设挺举过程中，做功时间1s ，求运动员发挥的平均功率是多 少？24课外探究：跳高运动过竿形式的发展历程，从重力势能的 角度讨论不同过竿动作的技术特点，背越式跳高 的优点。

26？ ？ ？v图示的两种情况中物体的势能是增大，变小 ， 还是不变？§一个盛水袋，某人从 侧面推袋壁使它变形§一根自由悬挂的链条， 有人将它的中点下拉，使 它成两条直线形状27随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高 能量利用率是人类所面临的一项重要任务下图 是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台 连接的轨道有一个小的坡度请你从提高能量利 用效率的角度，分析这种设计的优点28课后探究 ：v研究物体从某一高 处自由下落后，插入 沙土过程中受到的平 均阻力AF=?1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：¨A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；¨B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；¨C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；¨D、重力做功的多少与参考平面的选取无关 ABD2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：¨A、重力做功为50J；¨B、物体的重力势能一定增加了50J；¨C、物体的动能一定减少50J；¨D、重力做了50J的负功BD303、关于重力势能的几种理解，正确的是 A、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功 B、相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题 C、在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等 D、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零 BC31h1234、如图，质量为m的足球 在地面1位置被踢出后落到 地面3的位置，在空中达到 的最高点2的高度为h。

1、足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球克服 重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？2、足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的 重力势能减少了多少？3、足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球的 重力势能变化了多少？32课后探究：v研究物体从某一高 处自由下落后，插入 沙土过程中受到的平 均阻力方法：让物体 A从一定高度 处自由落下， 并插入沙土中 ；量出A下落 的高度H和进 入沙土的深度 h(h为物体的 长度与物体进 入沙土后露出 地面部分的高 度之差)AF=?思考：物体下落时 重力势能的 减少与物体 克服阻力做 功有怎样的 关系？33。