物理（主编王金雨 第四版）教案：第四章 功和能03.pptVIP

目的要求：理解势能重力势能与的概念、掌 握重力势能的计算 明确重力势能与重力做功的关系 重点难点：重力势能的计算、重力势能与重 力做功的关系 打桩机的打桩过程 一、重力的功 重力的功 物体的重力mg与所处位置的高度h的乘积mgh是一个具有特殊意义的物理量。 重力做的功等于mgh”这个量的变化。 在物理学中 mgh物理量表示物体的重力势能。 思考：高度h怎么确定呢？ 练习: 1．当重力做负功时 ( ) A.重力势能一定增加 B.重力势能一定减少 C.物体速度可能增大 D.物体速度可能减小 2．当重力对物体做正功时，物体的 ( ) A. 重力势能一定减少，动能一定增加 B．重力势能一定增加，动能一定减少 C．重力势能一定减少，动能不一定增加 D．重力势能不一定减少，动能也不一定增加 * 物体高度发生变化时，重力要做功；物体被举高时，重力做负功；物体下降时，重力做正功。可见重力势能总是与重力做功相联系。板书，重力势能 提问:高度是什么? 重力势能与重力做功有关，即与地球对物体的作用有关，所以重力势能是物体和地球这一系统共同有的，不是物体单独所有的。通常说某物体的重力势能是多少，只是一种简化的说法。 电梯中放一个物体，在电梯上升过程中，电梯可以匀速、加速、减速 电梯中放一个物体，在电梯上升过程中，电梯可以匀速、加速、减速。 4.3 势能 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 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 思考：重力做功与重力势能之间的关系？ Δh h2 h1 A B 物体从A落到B的过程中,重力做功 WG=mg（h1-h2） WG=mgh1-mgh2 重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关 二、重力势能： 1、定义： 物体因为具有高度而具有的能。 2、大小： 3、单位： 焦（耳） ，J 4、标量，状态量 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． 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 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 5N 3m 1m 在二层楼上放了一个重为5N的物体，在下面两种情况下，求其重力势能 （1）相对于地面 （2）相对于桌面 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) 地面 桌面 下落过程小球重力势能变化 下落过程小球重力做功 小球在B点重力势能 小球在A点重力势能 参考 平面 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 9.8J 9.8J 二、重力做功与重力势能变化的关系 1、重力做功的特点： （1） A C B C A B S （2） （3） A B 结论：重力做功与路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关。 2、重力做功与重力势能的变化 WG = Ep1 - Ep2 物体 下降 物体 上升 重力做功和重力势能变化的关系 重力势能EP （增加、减少） 重力做功WG (正、负） 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 14 重力做______功，重力势能_______