重力勢(shì)能完整word版本

1、重力勢(shì)能完整以上實(shí)例說(shuō)明：以上實(shí)例說(shuō)明： 物體一旦處于高處時(shí)，就具有了一定物體一旦處于高處時(shí)，就具有了一定的能量。的能量。想一想：想一想： 物體由于處在一定高度而具有的能物體由于處在一定高度而具有的能量是什么能？量是什么能？ 這種能量與哪些因素有關(guān)這種能量與哪些因素有關(guān)？（體驗(yàn)）（體驗(yàn)）重力勢(shì)能！重力勢(shì)能！重力勢(shì)能與重力勢(shì)能與高度高度h，質(zhì)量質(zhì)量m有關(guān)！有關(guān)！ 物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力要做功：物體被要做功：物體被舉高舉高時(shí)，重力做時(shí)，重力做負(fù)負(fù)功；物體功；物體下降下降時(shí)，重力做時(shí)，重力做正正功。功。因此，因此，認(rèn)識(shí)這種勢(shì)能，不能脫離對(duì)重認(rèn)識(shí)這種勢(shì)能，不能脫離對(duì)重力做

2、功的研究。力做功的研究。物體物體豎直豎直下落下落 從從 A A 到到 B BAhBh1h2WG=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2 一一. .重力做功重力做功NoImage物體沿斜線運(yùn)動(dòng)物體沿斜線運(yùn)動(dòng) 從從 A A 到到 C CAChLh1h2WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2物體物體沿曲線沿曲線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 從從 A A 到到 C Ch1h2h3ACh2h1hAh 1L LNoImageNoImageW1=mglcos1=mg h 1W=W1+W2+W3+ W=mg h 1+ mg h 2 + mg h 3 + =mg （h 1+ h 2 + h 3

3、 )=mg h =mgh1mgh2微元法微元法 可見(jiàn)可見(jiàn), ,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化這個(gè)量的變化. .在物理在物理學(xué)中，學(xué)中， “ “mghmgh就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。12mghmgh12()mg hhhh2h1AB物體從物體從A落到落到B的過(guò)程中的過(guò)程中,重力做功重力做功重力做功與路徑無(wú)關(guān)重力做功與路徑無(wú)關(guān), ,只跟始末位置的高度差有關(guān)只跟始末位置的高度差有關(guān)12mghmgh10hmgWG重力做功的特點(diǎn):1.1.定義：定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。重力與所處高度的乘積。2.

4、2.表達(dá)式：表達(dá)式：3.3.單位：?jiǎn)挝唬簢?guó)際單位制中，焦耳國(guó)際單位制中，焦耳(J)(J)。 1J=1kg 1J=1kgm.s-2 .m=1N.m .m=1N.m4.4.重力勢(shì)能是標(biāo)量重力勢(shì)能是標(biāo)量，無(wú)方向無(wú)方向。5.5.重力勢(shì)能的變化：重力勢(shì)能的變化： E EP P=mgh=mgh2 2-mgh-mgh1 1 Ep=mgh二二. .重力勢(shì)能重力勢(shì)能判一判：判一判：物體物體下降下降時(shí)：重力做時(shí)：重力做 功，功， 重力勢(shì)能重力勢(shì)能 。物體物體上升上升時(shí)：重力做時(shí)：重力做 功，重力勢(shì)能功，重力勢(shì)能 。 正正負(fù)負(fù)減小減小增大增大三、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系三、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系如圖所示：課本

5、如圖所示：課本P65WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep214三、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系三、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系【重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量】 1.如果重力做如果重力做正功正功，WG0， 則則Ep1 Ep2 ，重力勢(shì)重力勢(shì)能能減少減少，減少的重力勢(shì)能，減少的重力勢(shì)能等于等于重力對(duì)物體做的重力對(duì)物體做的功功 2.如果重力做如果重力做負(fù)功負(fù)功， WG0， 則則Ep1 Ep2 ,重力勢(shì)重力勢(shì)能能增加增加，增加的重力勢(shì)能，增加的重力勢(shì)能等于等于物體物體克服克服重力做的重力做的功功NoImage WG = Ep1.計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先計(jì)算重

6、力勢(shì)能之前需要先選定參考平面選定參考平面 在參考面下方在參考面下方的物體的高度是的物體的高度是負(fù)值，負(fù)值，重力勢(shì)能也是重力勢(shì)能也是負(fù)值。負(fù)值。 3. 參考平面的選取是參考平面的選取是任意任意的的 .在參考面上方在參考面上方的物體的高度是的物體的高度是正值正值，重力勢(shì)能也是，重力勢(shì)能也是正值；正值；2.2.重力勢(shì)能是重力勢(shì)能是標(biāo)量標(biāo)量+ +、表示表示大大小小17四、重力勢(shì)能的相對(duì)性四、重力勢(shì)能的相對(duì)性高度是相對(duì)的，所以重力勢(shì)能也是相對(duì)的高度是相對(duì)的，所以重力勢(shì)能也是相對(duì)的注意注意:【此平面為此平面為h=0,零勢(shì)能面零勢(shì)能面】例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上的小球，從桌面

7、以上h1=1.2m的的A點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面 6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB 選取不同的參考平選取不同的參考平面面, ,物體的重力勢(shì)能物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同。的數(shù)值不同。 對(duì)一個(gè)確定的過(guò)對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，程，W WG G和和E EP P與參與參考面的選擇無(wú)關(guān)考面的選擇無(wú)關(guān). .203關(guān)于重

8、力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定的大小也隨之確定B物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大勢(shì)能也越大C一個(gè)物體的重力勢(shì)能從一個(gè)物體的重力勢(shì)能從5 J變化到變化到3 J，重力勢(shì)能變大了，重力勢(shì)能變大了D重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功的功 答案：答案：CD 必須指出的是，必須指出的是，重力勢(shì)能跟重力做功密切重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān)相關(guān)，而重力是而重力是地球與物體之間的地球與物體之間的相互作用力相互作用力。也就是說(shuō)，

9、倘若也就是說(shuō)，倘若沒(méi)有地球，就談不上沒(méi)有地球，就談不上重力。重力。所所以，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，重力勢(shì)能是地球與物體所組成以，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的這個(gè)物體的這個(gè)物體“系統(tǒng)系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。的物體單獨(dú)具有的。 重力勢(shì)能屬于重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)物體和地球組成的系統(tǒng) .五五. .重力勢(shì)能的系統(tǒng)性重力勢(shì)能的系統(tǒng)性 平常所說(shuō)的平常所說(shuō)的“物體物體”的重力勢(shì)能，的重力勢(shì)能，只是一種習(xí)慣簡(jiǎn)化的說(shuō)法。只是一種習(xí)慣簡(jiǎn)化的說(shuō)法。小 結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：一、重力做功的特點(diǎn)： 與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差

10、有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān) 的能量。的能量。 表達(dá)式表達(dá)式 三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 重力做正功，重力勢(shì)能減少重力做正功，重力勢(shì)能減少 重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加四、重力勢(shì)能是相對(duì)的四、重力勢(shì)能是相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。，正負(fù)表示大小。 一般不加說(shuō)明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為一般不加說(shuō)明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考面。零勢(shì)能參考面。五、勢(shì)能是系統(tǒng)能。指系統(tǒng)所有。五、勢(shì)能是系統(tǒng)能。指系統(tǒng)所有。 hmgWGmghEP21PPGEEW要點(diǎn)要點(diǎn)

11、4 關(guān)于繩子、鏈條及流體的重力勢(shì)能及其變化關(guān)于繩子、鏈條及流體的重力勢(shì)能及其變化1有質(zhì)量的繩或鐵鏈有質(zhì)量的繩或鐵鏈若繩被拉直，則重心在繩的中點(diǎn)，根據(jù)重力勢(shì)能的定若繩被拉直，則重心在繩的中點(diǎn)，根據(jù)重力勢(shì)能的定義可直接求出繩的重力勢(shì)能；若一部分繩在水平桌面，而義可直接求出繩的重力勢(shì)能；若一部分繩在水平桌面，而另一部分懸空，則要分段求出每一部分的重力勢(shì)能，然后另一部分懸空，則要分段求出每一部分的重力勢(shì)能，然后求出代數(shù)和求出代數(shù)和題型題型3 與重心變化有關(guān)的重力做功問(wèn)題與重心變化有關(guān)的重力做功問(wèn)題例例3 在水平地面上鋪在水平地面上鋪n塊磚，每塊磚的質(zhì)量均為塊磚，每塊磚的質(zhì)量均為m，厚度均為厚度均為h，

12、如圖所示現(xiàn)將磚一塊一塊地豎直疊放起來(lái)，如圖所示現(xiàn)將磚一塊一塊地豎直疊放起來(lái)，磚的重力勢(shì)能增加多少？磚的重力勢(shì)能增加多少？分析：分析：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)把地面上的把地面上的n塊磚和直立起來(lái)的塊磚和直立起來(lái)的n塊磚分別看成一塊磚分別看成一個(gè)整體個(gè)整體(2)分析整體重心的變化分析整體重心的變化(3)運(yùn)用做功與勢(shì)能變化的關(guān)系求解運(yùn)用做功與勢(shì)能變化的關(guān)系求解隨堂鞏固訓(xùn)練隨堂鞏固訓(xùn)練 答案：答案：D 2我國(guó)發(fā)射的我國(guó)發(fā)射的“神舟神舟”七號(hào)飛船在繞地球七號(hào)飛船在繞地球45圈后，于圈后，于2008年年9月月28日勝利返航，在返回艙拖著降落傘下落過(guò)程日勝利返航，在返回艙拖著降

13、落傘下落過(guò)程中，其重力做功和重力勢(shì)能變化的情況為中，其重力做功和重力勢(shì)能變化的情況為()A重力做正功，重力勢(shì)能減小重力做正功，重力勢(shì)能減小B重力做正功，重力勢(shì)能增加重力做正功，重力勢(shì)能增加C重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減小重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減小D重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加答案：答案：A3關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定之確定B物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大物體與零勢(shì)面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C一個(gè)物體的重力勢(shì)能從一個(gè)物體的重力勢(shì)能從5

14、 J變化到變化到3 J，重力勢(shì)，重力勢(shì)能變大了能變大了D重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功答案：答案：CD4如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為2 m，質(zhì)量為，質(zhì)量為10 kg，放，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開(kāi)地面在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開(kāi)地面的瞬間，物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化的瞬間，物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化了多少？了多少？答案：答案：98 J增加增加98 J 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2(2011南京高一檢測(cè)南京高一檢測(cè))跳水運(yùn)動(dòng)被稱為跳水運(yùn)動(dòng)被稱為“空空中芭蕾中芭蕾”，極具觀賞性，

15、極具觀賞性(如圖如圖)我們國(guó)家在跳水運(yùn)動(dòng)方面保我們國(guó)家在跳水運(yùn)動(dòng)方面保持著很高的水平，并且對(duì)世界跳水運(yùn)動(dòng)作出了獨(dú)特的貢持著很高的水平，并且對(duì)世界跳水運(yùn)動(dòng)作出了獨(dú)特的貢獻(xiàn)我國(guó)優(yōu)秀跳水運(yùn)動(dòng)員郭晶晶在跳臺(tái)跳水時(shí)，跳臺(tái)的高獻(xiàn)我國(guó)優(yōu)秀跳水運(yùn)動(dòng)員郭晶晶在跳臺(tái)跳水時(shí)，跳臺(tái)的高度為度為10 m，當(dāng)她恰好到達(dá)最高位置時(shí)，重心離跳臺(tái)的高度，當(dāng)她恰好到達(dá)最高位置時(shí)，重心離跳臺(tái)的高度約為約為2 m；當(dāng)她下降到手觸及水面時(shí)要伸直雙臂做一個(gè)翻；當(dāng)她下降到手觸及水面時(shí)要伸直雙臂做一個(gè)翻掌壓水花的動(dòng)作，這時(shí)她的重心離水面大約是掌壓水花的動(dòng)作，這時(shí)她的重心離水面大約是1 m入水之后，她的重心能下降到離水面約入水之后，她的重心能下降到離水面約2.5 m處如處如果她的質(zhì)量為果她的質(zhì)量為45 kg，以水面為參考面，那么她在完成一，以水面為參考面，那么她在完成一次跳水的過(guò)程中，重力勢(shì)能最大為多少？最小為多少？次跳水的過(guò)程中，重力勢(shì)能最大為多少？最小為多少？(g取取10 m/s2)分析：分析：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：解答本題應(yīng)把握以下三點(diǎn)：(1)明確運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)重心的位置明確運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)重心的位置(2)明確參考面為水面明確參考面為水面(3)