课件22张PPT。7.4 重力势能
从8楼抛下来可使人的头皮破裂
从18楼抛下来可以砸破人的头骨
从25楼抛下可以使人当场死亡。
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。这颗流星质量约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。 回顾重力势能:物体由于被举高而具有的能重力势能的大小与哪些因素有关呢?因素?讨论与交流:
思考:这三种情况重力做的功分别是多少?一、重力做功WG=mgh
=mg(h1-h2)
G物体沿斜线运动 从 A 到 BABhθLh1h2WG=mgLcos θ
=mgh
=mg(h1-h2)
G物体沿曲线运动 从A到BABhW1=mg △h 1W=W1+W2+W3+ ……W=mg △h 1+ mg △h 2 + mg △h 3 +…… =mg (△h 1+ △h 2 + △h 3 ……)h1h2W2=mg △h 2 ……初位置末位置三种情况:=mg h =mg(h1-h2) 1.重力做功特点: WG = mg(h1-h2) 重力做功只跟初末位置的高度差有关,而与物体运动的路径无关。一、重力做功2、重力做功二、重力势能WG=mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2 二、重力势能表达式:Ep = mgh3、单位:
2、矢量性:焦耳(J) 标量 m — 物体的质量,单位:千克(kg) g — 重力加速度,单位:米/秒2(m/s2) h —物体的高度,单位:米(m)1. 定义:重力势能等于物体所受到的重力与它所处高 度的乘积.4.重力做功与重力势能的关系式表示物体在初位置的重力势能
表示物体在末位置的重力势能1探究:重力做的功与重力势能变化的关系
例1.起重机把一质量为200kg的物体,从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方,重力做了多少功?物体的重力势能如何变化,变化多少?结论1:物体下降,重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等于重力做的功。分析:重力做功为:
WG=mg(h1-h2)=14000J重力势能减少:Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J1例2.起重机把一质量为200kg的物体,从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方,重力做了多少功?物体的重力势能如何变化,变化了多少?分析:重力做功为:
WG=mg(h1-h2)=-14000J
物体克服重力做了14000J的功结论2:物体上升,重力做负功,重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。重力势能增加:Ep2-Ep1=mgh2-mgh1=14000J17高度是相对的,所以重力势能也是相对的1.参考平面:高度取做0的水平面。
参考平面上方高度取为正值,下方的高度取为负值。 珠穆朗玛峰海拔高度8844.43米。死海的海拔高度- 415米
三、重力势能的相对性Ep = mghEPA=2mghEPA=0EPA=-mgh重力势能的相对性重力势能的相对性:
练习:如图,质量2kg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)40J40J减少40J40J减少40J-16J24J0? 2. 选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。通常选地面为参考平面
? 4. 重力势能的变化与参考平面的选择无关? 3.重力势能有正负,在参考平面上方的物体重力势能为正值;在参考平面下方的物体重力势能为负值,正负表示大小。小试身手B2、 质量为m的物体从地面上方H高处由静止释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,在此过程中 ( )
A.重力对物体做功为mgH
B.重力对物体做功为mg(H+h)
C.物体的重力势能减少了mg(H+h)
D.物体的重力势能增加了mg(H+h)BC一、重力做功的特点:
与运动路径无关,只与初末位置的高度差有关
二、重力势能:物体由于被举高而具有的能
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。
小结 WG = mgh =mg(h1-h2) Ep = mgh 标量