重力勢(shì)能(公開(kāi)課)【原創(chuàng)】

1、4 4重力勢(shì)能 2002年月日上午，俄羅斯高加索年月日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少人失蹤。人失蹤。 雪雪崩崩24 4重力勢(shì)能 美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)年前，一顆萬(wàn)年前，一顆直徑約為直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬(wàn)萬(wàn)千克、速度達(dá)到千克、速度達(dá)到20千米秒，爆炸力相當(dāng)于千米秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬(wàn)千克梯恩梯萬(wàn)千克梯恩梯(TNT)，超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面，超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣

2、島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中可以安放下中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。多萬(wàn)觀眾。 隕石坑隕石坑美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那34 4重力勢(shì)能（1）水電站“和平號(hào)和平號(hào)”空間站殘片空間站殘片 重力做功的特點(diǎn)重力做功的特點(diǎn)類(lèi)型類(lèi)型3類(lèi)型類(lèi)型2類(lèi)型類(lèi)型1BBh1h2h3hh1h2Amg類(lèi)型類(lèi)型1:1:類(lèi)型類(lèi)型2:2:類(lèi)型類(lèi)型3:3:A1A2A3WGmghmgh1mgh2WGmgl cosmghmgh1mgh2WGmg

3、h1mgh2mgh3 mgh mgh1mgh2lBmgAAmg物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)（終點(diǎn)的位置有關(guān)（只跟它的初末位置的高度差只跟它的初末位置的高度差有關(guān)有關(guān)），而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。），而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。WGmgh1mgh2 一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落, 碰撞地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低1m, 求:小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功? (g=10 m/s2)4 4重力勢(shì)能物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)（終點(diǎn)的位置有關(guān)（

4、只跟它的初末位置的高度差只跟它的初末位置的高度差有關(guān)有關(guān)），而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。），而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。WGmgh1mgh21、物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與物體的重力勢(shì)能等于它所受的重力與所處高度的乘積所處高度的乘積EPmgh2、重力勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳（重力勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳（J）mNmsmKgJ1112hmhmhmm質(zhì)量相同時(shí)，質(zhì)量相同時(shí)，高度越高，重高度越高，重力勢(shì)能越大力勢(shì)能越大高度相同時(shí)，高度相同時(shí)，質(zhì)量越大，重質(zhì)量越大，重力勢(shì)能越大力勢(shì)能越大3、重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系：重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系：WGmgh1mgh2初態(tài)的重力勢(shì)能初態(tài)的重力勢(shì)能末態(tài)的重力勢(shì)能末態(tài)的

5、重力勢(shì)能重力做重力做的功的功PPPGEEEW21WGEP1EP2當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)：當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做正功，即重力做正功，即WG，EP1EP2重力勢(shì)能減小重力勢(shì)能減小當(dāng)物體由低處向高處運(yùn)動(dòng)時(shí)：當(dāng)物體由低處向高處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做負(fù)功，即重力做負(fù)功，即WG，EP1EP2重力勢(shì)能增大重力勢(shì)能增大重力做功對(duì)應(yīng)著重力做功對(duì)應(yīng)著重力勢(shì)能的變化重力勢(shì)能的變化 塔吊把一質(zhì)量為塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為的物體，從距地面高為h1=10m的高度的高度勻速運(yùn)到高為勻速運(yùn)到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢(shì)能如的地方，重力做了多少功？物體的重力勢(shì)能如何變化？若物體加速

6、或減速下降呢？何變化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功為：分析：重力做功為： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力勢(shì)能減少了重力勢(shì)能減少了14000J請(qǐng)同學(xué)們完成重力做正功重力勢(shì)能減少重力做正功重力勢(shì)能減少 塔吊把一質(zhì)量為塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為的物體，從距地面高為h1=3m的高度勻的高度勻速運(yùn)到高為速運(yùn)到高為h2=10m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢(shì)能如的地方，重力做了多少功？物體的重力勢(shì)能如何變化？若物體加速或減速上升呢？何變化？若物體加速或減速上升呢？(g=10m/s-2)

7、分析：重力做功為：分析：重力做功為： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力勢(shì)能增加了重力勢(shì)能增加了14000J請(qǐng)同學(xué)們完成重力做負(fù)功重力勢(shì)能增加重力做負(fù)功重力勢(shì)能增加 3 物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，克服重力做功為50J，則( ) A重力做功為50J B重力做了50J的負(fù)功 C物體的重力勢(shì)能一定減小了50J D物體的重力勢(shì)能一定增加了50J4 4重力勢(shì)能4 4重力勢(shì)能 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。討論h1h2AB（2）小球的

8、重力勢(shì)能是多少？）小球的重力勢(shì)能是多少？（1）小球的高度是多少？）小球的高度是多少？hhhAhhhAhhhABBBEPB=-=-3mghEPA= =2mghEPB=-=-2mghEPA= =0EPA=-=-mghEPB= =0重力勢(shì)能具有重力勢(shì)能具有相對(duì)性相對(duì)性，為了比較勢(shì)能的大小我們，為了比較勢(shì)能的大小我們通常選一個(gè)通常選一個(gè)參考面參考面，處在參考面的物體的重力勢(shì)，處在參考面的物體的重力勢(shì)能為能為0 0 ，參考面，參考面上方上方的物體的重力勢(shì)能是的物體的重力勢(shì)能是正正數(shù)，數(shù)，參考面參考面下方下方的物體的重力是的物體的重力是負(fù)負(fù)數(shù)。數(shù)。重力勢(shì)能的變化重力勢(shì)能的變化 EPBEPA - -2mgh

9、1 1、參考面（、參考面（0 0勢(shì)能面）的選取是任意的。勢(shì)能面）的選取是任意的。2 2、選不同的參考面物體的重力勢(shì)能各不、選不同的參考面物體的重力勢(shì)能各不相同相同, ,但對(duì)重力勢(shì)能的變化沒(méi)有影響。但對(duì)重力勢(shì)能的變化沒(méi)有影響。3 3、通常選地面為參考面通常選地面為參考面。例例 題題 甲、乙兩個(gè)物體的位置如圖甲、乙兩個(gè)物體的位置如圖7-4-3所示所示,質(zhì)量質(zhì)量關(guān)系關(guān)系m甲甲Ep2 B.Ep1Ep2 C.Ep1=Ep2 D.無(wú)法判斷無(wú)法判斷 例題、如圖，質(zhì)量例題、如圖，質(zhì)量m = 0.5kg的小球，從桌面上方高的小球，從桌面上方高h(yuǎn)1 = 1.2m的的A點(diǎn)點(diǎn)下落到地面上的下落到地面上的B點(diǎn)，桌面離地

10、面的高度點(diǎn)，桌面離地面的高度h2 = 0.8m請(qǐng)按要求填寫(xiě)下請(qǐng)按要求填寫(xiě)下表表(g=10m/s)參考面小球在A處的重力勢(shì)能小球在B處的重力勢(shì)能整個(gè)過(guò)程中重力做功整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能的變化桌 面 地 面 h1h2AB總結(jié)：總結(jié)：選取不同的參考平面選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同。物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同。 對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，重力做功和重力勢(shì)能變化與參考對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，重力做功和重力勢(shì)能變化與參考面的選擇無(wú)關(guān)。面的選擇無(wú)關(guān)。6J- 4J10J減少減少10J10J010J減少減少10J練 習(xí)1.下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法正確的是（ ）A.重力勢(shì)能是地球和物體共

11、同具有的，而不是物體重力勢(shì)能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨(dú)具有的單獨(dú)具有的B.某物體位置一定時(shí)，重力勢(shì)能的大小是一定的某物體位置一定時(shí)，重力勢(shì)能的大小是一定的C.重力勢(shì)能等于零的物體，其重力勢(shì)能只能增加，重力勢(shì)能等于零的物體，其重力勢(shì)能只能增加，不可能再減小不可能再減小D.在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零練 習(xí)2.有關(guān)重力勢(shì)能的變化，下列說(shuō)法中正確的是（有關(guān)重力勢(shì)能的變化，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.物體受拉力和重力作用向上運(yùn)動(dòng)物體受拉力和重力作用向上運(yùn)動(dòng),拉力做功是拉力做功是1 J,但物體重但物體重力勢(shì)能的增加量有可能不是力勢(shì)能的增加量有可

12、能不是1 JB.從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或斜拋從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或斜拋,落到地面落到地面上時(shí)上時(shí),物體重力勢(shì)能的變化是相同的物體重力勢(shì)能的變化是相同的C.從同一高度落下的物體到達(dá)地面從同一高度落下的物體到達(dá)地面,考慮空氣阻力和不考慮空考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的情況下重力勢(shì)能的減少量是相同的氣阻力的情況下重力勢(shì)能的減少量是相同的D.物體運(yùn)動(dòng)中重力做功是物體運(yùn)動(dòng)中重力做功是-1 J,但物體重力勢(shì)能不是但物體重力勢(shì)能不是1 J練 習(xí)3.下面關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法中，正確的是（下面關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法中，正確的是（ ）A.有有A、B兩個(gè)物體，兩個(gè)物體，A的高度是的高度是B高度的高度的2倍，那么物體倍，那么物體A的的重力勢(shì)能的數(shù)值一定是物體重力勢(shì)能的數(shù)值一定是物體B的的2倍倍B.從同一高度將某一物體以相同的速度豎直上拋或平拋，從從同一高度將某一物體以相同的速度豎直上拋或平拋，從拋出到落地的過(guò)程中