(共30张PPT)
重 力 势 能
重 力 势 能
教学目标
1、理解重力热能的概念,会用重力势的定义进行计算。
2、理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关 。
3、知道重力势能的相对性。
4、了解弹性势能
一、新课引入
重力势能
1
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。
雪崩
2
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
3
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
4
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:
5
物体竖直下落
A
h
B
m
物体沿斜线运动
A
C
h
θ
m
L
6
Δh1
Δh2
Δh3
物体沿曲线运动
A
C
h
A
△h 1
θ
m
L
7
Δh
h2
h1
A
B
物体从A落到B的过程中,重力做功
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
8
重力做功与路径无关
一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功 (g=9.8m/s2)
解:
小球下落高度为5m
J
J
9
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中, “mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。
Δh
h2
h1
A
B
物体从A落到B的过程中,重力做功
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
10
一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
11
重力势能的表达式
Ep = mgh
m — 物体的质量,单位:千克(kg)
Ep — 物体的重力势能,单位:焦(J)
g — 重力加速度,单位:米/秒2(m/s2)
h —物体的高度,单位:米(m)
即:物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积.
12
一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
1、重力做功与重力势能变化的关系
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
13
WG = Ep1 - Ep2
重力做功WG
(正、负) 重力势能EP
(增加、减少) 重力做功和重力势能变化的关系
物体
上升
物体
下降
正
负
减少
增加
重力做的功等于重力势能的减少
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
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重力做功与路径无关
一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功 (g=9.8m/s2)
解:
小球下落高度为5m
J
J
J
J
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一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
1、重力做功与重力势能变化的关系
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
16
需要先选定参考平面
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 .
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.
17
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=9.8m/s2)
参考
平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化
桌面
地面
5.88J
9.8J
-3.92J
0
h1
h2
A
B
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
18
一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
1、重力做功与重力势能变化的关系
势能的相对性(高度的相对性)
2、
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
19
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=9.8m/s2)
参考
平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化
桌面
地面
5.88J
9.8J
-3.92J
0
9.8J
9.8J
9.8J
9.8J
h1
h2
A
B
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
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一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
四、弹性势能
1、重力做功与重力势能变化的关系
势能的相对性(高度的相对性)
2、
势能变化的确定性(高度变化的确定性)
3、
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
21
弹性势能
物体由于发生形变而具有的能
22
巩固训练
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、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确定值;
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
巩固训练
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、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确定值;
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
图5表示一个斜抛物体的运动,当物体由抛出位置1运动到最高位置2时,重力做功是多少?重力势能改变了多少?由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时,重力做功和重力势能的变化是多少?由位置1运动到位置3呢?
小 结
本节课我们学习了:
1、势能由物体间的相互作用而产生,由它们的相对位置而决定。
2、势能是标量,单位是焦耳。
3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关,只跟物体运动的始末位置有关,重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差。
4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有的,一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关。