重力勢(shì)能省賽一等獎(jiǎng)

第四節(jié)重力勢(shì)能第七章機(jī)械能守恒定律知識(shí)回顧做功和能量存在怎樣的關(guān)系？做多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。

（功是能量轉(zhuǎn)化的量度）2002年９月２１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，幾乎摧毀整個(gè)村莊。雪崩這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)年前一顆鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬(wàn)千克、速度達(dá)到20m/s，爆炸力超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245m，平均深度達(dá)180m的大坑，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。

隕石坑美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那重力：物體由于地球的吸引而受到的力勢(shì)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。一個(gè)新的概念——重力勢(shì)能探究11猜想重力勢(shì)能的相關(guān)因素重力勢(shì)能與質(zhì)量、高度有關(guān)物體高度變化時(shí)，重力勢(shì)能會(huì)變化，同時(shí)重力對(duì)物體做功，而功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以研究重力勢(shì)能，可以從研究重力做功開(kāi)始——實(shí)例：質(zhì)量為m的物體分別沿不同路徑，從離水平面高為h1的A位置運(yùn)動(dòng)到高為h2的B位置，在這些過(guò)程中重力做多少功？探究2h1h2ABθABAB物體豎直下落AhBh1h2WG=mgh=mgh1－h(huán)2=mgh1－mgh2第一種情況：物體沿斜線運(yùn)動(dòng)hθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mgh1－h(huán)2=mgh1－mgh2第二種情況：物體沿曲線運(yùn)動(dòng)Δh1Δh2Δh3ABhW1=mglcosθ1=mgΔh1W=W1W2W3……W=mgΔh1mgΔh2mgΔh3……=mgh=mgh1－mgh2第三種情況：一、重力做功重力做功的特點(diǎn)：重力做功與路徑無(wú)關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)WG=mgh1－mgh2閱讀教材65頁(yè)“重力勢(shì)能”的內(nèi)容，回答下面問(wèn)題：1怎樣定義物體的重力勢(shì)能2為什么可以這樣來(lái)進(jìn)行定義探究31定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。2單位：國(guó)際單位制中，焦耳J。3重力勢(shì)能是標(biāo)量，是狀態(tài)量。Egh二重力勢(shì)能實(shí)例：小球質(zhì)量m=2g,離地面高度h1=4m,桌面離地高度h2=2m,此時(shí)、小球的重力勢(shì)能為多少？g=10m/s2重力勢(shì)能的特點(diǎn)：1相對(duì)性任意值！）把所選高度的起點(diǎn)處的平面叫參考平面（零勢(shì)能面），參考面以上重力勢(shì)能為正，參考面以下重力勢(shì)能為負(fù)。參考平面的選取是任意的。通常選擇地面作為參考平面。計(jì)算重力勢(shì)能首先需要選定參考平面重力勢(shì)能：－3J－5J重力勢(shì)能：0J－5J重力勢(shì)能：3J－5J選二樓地面為參考面說(shuō)明勢(shì)能是標(biāo)量.+、–表示大?。荆荆局亓?shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)平常所說(shuō)的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種習(xí)慣簡(jiǎn)化的說(shuō)法。重力勢(shì)能是我自己的！小塊頭，是咱們倆的！重力勢(shì)能的特點(diǎn)：

2.系統(tǒng)性實(shí)例：小球質(zhì)量m=2g,離地面高度h1=4m,桌面離地高度h2=2m,將小球從最高點(diǎn)移到地面，分別以地面和桌面為參考面，計(jì)算小球的重力勢(shì)能的變化為多少？g=10m/s2對(duì)一個(gè)確定的過(guò)程，重力勢(shì)能的變化與參考面的選擇無(wú)關(guān)。WG=mgh1－mgh21重力做功衡量了“什么能量”的變化？探究42重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系是什么？WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力做的功等于重力勢(shì)能的變化量如果重力做正功，重力勢(shì)能減少，如果重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加小結(jié)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)。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。三、重力勢(shì)能是相對(duì)的，正負(fù)表示大小四、重力勢(shì)能是系統(tǒng)能。五、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；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加。

鞏固訓(xùn)練答案：D2．我國(guó)發(fā)射的“神舟”七號(hào)飛船在繞地球45圈后，于2008年9月28日勝利返航，在返回艙拖著降落傘下落過(guò)程中，其重力做功和重力勢(shì)能變化的情況為A．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C．重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減小D．重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加答案：A3．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C一個(gè)物體的重力勢(shì)能從－5J變化到－3J，重力勢(shì)能變大了D重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功答案：CD4．如