新課程重力勢能課件 忻華晟

重力勢能重力勢能`寧波惠貞書院忻華晟（1）打樁機(jī)的重錘舉高后從高處落下時(shí)，為什么重錘舉高能把水泥樁打進(jìn)地里?

2如果懸掛的是舉重的杠鈴呢?（2）水力發(fā)電站為什么要修那么高的大壩？（3）在你的頭頂上方,

用線懸掛一個(gè)乒乓球,你有何感覺？重力勢能物體由于被舉高而具有的能3重力勢能的大小與哪些因素有關(guān)呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究

美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達(dá)到20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣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1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下20個(gè)足球場，四周的看臺(tái)則能容納200多萬觀眾。

隕石坑美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那5重力勢能的大小與物體的高度、質(zhì)量在數(shù)量上有什么關(guān)系呢？每一種力做功都對(duì)應(yīng)著一種能量的變化！猜猜看?一、新課引入二、重力做功重力勢能物體由于被舉高而具有的能6物體豎直下落AhBm7物體沿斜線運(yùn)動(dòng)AChθmLWG=Fscos0°=mgh二、重力做功Δh1Δh2Δh3物體沿曲線運(yùn)動(dòng)ABhA△h1θmL8物體從A落到B的過程中,重力做功1、重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)9WG=mghABhAhBmABhθmL思考：

對(duì)于上述重力沿不同路徑做功的三種情形的分析，你有什么體會(huì)？10WG=mgh=mgh1-mgh2“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它與重力做功有關(guān),又與勢能的基本特征一致。把物理量mgh叫做重力勢能。ABhAhBmABhθmL二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式Ep=mgh11單位：焦（J）物體的重力勢能等于它所受重力與它所處高度的乘積．勢能是標(biāo)量WG=mgh=EP1－EP2討論：

下圖中物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做什么功？物體的重力勢能發(fā)生怎樣的變化？根據(jù)分析，你能確定重力做功與重力勢能變化有什么關(guān)系嗎？重力做功與重力勢能的關(guān)系A(chǔ)、重力做正功,重力勢能減少WG>0，EP1>EP2。重力勢能減少的數(shù)量等于重力所做的功。B、重力做負(fù)功,重力勢能增加WG<0，EP1<EP2。重力勢能增加的數(shù)量等于物體克服重力所做的功。1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系14

重力做多少正功重力勢能減少多少;重力做多少負(fù)功重力勢能增加多少。WG=－ΔEP請(qǐng)大家計(jì)算：課桌上質(zhì)量為m的物體，它的重力勢能多大呢？h是相對(duì)哪個(gè)參考平面呢?高度是相對(duì)的，勢能也是相對(duì)的．計(jì)算要先選定參考平面?在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。?參考平面的選取是任意的，通常選擇地面或最低點(diǎn)為參考平面.參考平面的重力勢能為零．

?在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；勢能是標(biāo)量．+、–表示大?。?5重力勢能有相對(duì)性（高度具有相對(duì)性）2、例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢能小球在B點(diǎn)重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面地面6J10J-4J0Ｊh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同1716例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢能小球在B點(diǎn)重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同?對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關(guān)18重力勢能的變化是絕對(duì)的（高度變化有絕對(duì)性）3、重力做功，物體重力勢能變化；如果沒有重力，還有重力勢能嗎？說明：1、重力是地球與物體之間的相互作用力，嚴(yán)格地說，重力勢能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，而不是說物體具有重力勢能。2、勢能是物體系由于其中各物體之間或物體內(nèi)各部分存在相互作用而具有的能是由各物體的相對(duì)位置決定的，所以勢能也叫位能。例如：我們以后會(huì)學(xué)到的分子力與分子勢能，電場力與電勢能。它們都是系統(tǒng)共有的，都具有類似的功能規(guī)律。204、勢能是系統(tǒng)所共有的。四、生活中的重力勢能23小結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。表達(dá)式

三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做正功，重力勢能減少重力做負(fù)功，重力勢能增加四、重力勢能是相對(duì)的，正負(fù)表示大小。重力勢能的變化是絕對(duì)的。一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢能參考面。五、勢能是系統(tǒng)所共有的。WG=－ΔEP29在雅典奧運(yùn)會(huì)舉重男子69公斤級(jí)比賽中，中國選手張國政以抓舉160公斤，挺舉187.5公斤，總成績347.5公斤獲得金牌，這也是中國代表團(tuán)在本屆奧運(yùn)會(huì)上的第11枚金牌。

張國政制勝的一舉，挺舉187.5kg，杠鈴被舉高約2m。試求：1、杠鈴的勢能變化多少？2、重力做功多少？3、設(shè)挺舉過程中，做功時(shí)間1s，求運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮的平均功率是多少？奧運(yùn)物理24奧運(yùn)物理課外探究：跳高運(yùn)動(dòng)過竿形式的發(fā)展歷程，從重力勢能的角度討論不同過竿動(dòng)作的技術(shù)特點(diǎn)，背越式跳高的優(yōu)點(diǎn)。26思考題

？？？圖示的兩種情況中物體的勢能是增大，變小，還是不變？一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面推袋壁使它變形。一根自由懸掛的鏈條，有人將它的中點(diǎn)下拉，使它成兩條直線形狀。27隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。下圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。請(qǐng)你從提高能量利用效率的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。練一練28課后探究：研究物體從某一高處自由下落后，插入沙土過程中受到的平均阻力。AF=?1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：A、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢能一定減少；B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢能一定增加；C、地球上的物體的重力勢能都只有一個(gè)唯一確定的值；D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。ABD課堂練習(xí)2、物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為50J，則：A、重力做功為50J；B、物體的重力勢能一定增加了50J；C、物體的動(dòng)能一定減少50J；D、重力做了50J的負(fù)功。BD303、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是A、重力勢能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物

體做功B、相對(duì)于不同的參考平面，物體具有不同數(shù)

值的重力勢能，但這并不影響研究有關(guān)重

力勢能的問題C、在同一高度將物體不論向何方向拋出，只

要拋出時(shí)的初速度大小相同，則落地時(shí)減

少的重力勢能必相等D、放在地面的物體，它的重力勢能一定等于零BC31h1234、如圖，質(zhì)量為m的足球在地面1位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)2的高度為h。1、足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力勢能增加了多少？2、足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做了多少功？足球的重力勢能減少了多少？3、足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，