(共19张PPT)
重力势能
2002年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成至少100人失踪。
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2011年12月27日甘肃舟曲巨大泥石流已致1239人遇难505人失踪
我国雄伟的三峡大坝
用自己的课本做如下试验
1. 与高度有关
2. 与质量有关
1)同一课本从不同高度下落到自己手上,感觉 ? ? ?
2)不同质量的课本从同一高度下落到自己手上,感觉 ? ? ?
探究得到的结论:
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思考:1.以上图片都说明了什么问题?
2.被举高的物体的能量跟什么有关?
如果在你的头顶上方相同的高度,分别用绳悬挂一个 1m3的海绵和石头,你的感觉有何不同?
一.重力的功
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物体沿曲线AC运动
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h2
h1
即重力做的功数值上等于两个位置上重力与高度的乘积“mgh”之差.
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
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二.重力做功的特点:
思考:式中物体重力与相应高度乘积mgh1,mgh2表示什么?
3.重力势能的表达式
Ep = mgh
Ep — 物体的重力势能,单位:焦(J)
2.定义:物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积.
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重力势能
1.概念:物体由于被举高而具有的能量
4.重力势能是标量,是状态量
例: 如图,质量1kg的小球,从桌面以上h=2m的A点落到地面的B点,桌面高H=1m.请按要求填写下表.(g=10m/s2)
20J
30J
-10J
0
30J
30J
减少30J
减少30J
20
5.重力势能具有相对性
参考
平面 小球在A点重力势能EP1 小球在B点重力势能EP2 下落过程小球重力做功WG 下落过程小球重力势能变化△EP
桌面
地面
? 参考平面的选取是任意的 .
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?选取高度起点处的平面叫参考平面,参考平面以上h取正的,参考平面以下h取负的,即重力势能有正负,正负表示大小
?选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同,即重力势能具有相对性.
?对一个确定的过程,重力做功WG和重力势能的变化量△EP与参考面的选择无关,是绝对的.
? 重力势能的计算需要选取参考平面
5.重力势能具有相对性
6.重力势能具有系统性,
重力势能是地球和物体系统共有的能,通常指物体具有的
三.重力做功与重力势能的变化关系
WG=mgh1-mgh2
WG=EP1-EP2=-△EP
重力做功等于重力势能变化的负值
物体下降重力做功做正功, EP1>EP2, 重力势能减小
物体上升重力做功做负功, EP1 讨论:物体在以下四种情况下,重力做功 与重力势能的关系?
1. 物体从点A下落到B点的过程中,受到阻力作用.
2. 物体从A点下落到B点后,再平移到与B点等高的C点.
3. 物体从A点沿斜面滑到与B点等高的C点。
4. 物体从B点上升到A点。
11. 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。
ABD
2. 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。
BD
3. 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
BC
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。
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。