机械能守恒7.4重力势能2(人教版必修2)试卷.pptx

第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能 人教版必修2 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 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。 蓬松的白雪，给人以恬静、美丽的感觉。然而雪崩爆发时，以排山倒海之势，推毁沿途一切，给人类、自然界带来灾难！ 引入： 这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来 在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能． 那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题． 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功 做功： 第一种情况 重力做的功： WG＝mgh=mgh1－mgh2 分析： 第二种情况 重力做的功： WG＝ mglcosθ ＝mgh ＝ mgh1－mgh2 分析： 第三种情况 重力做的功： WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ··· ＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···) ＝mgh ＝mgh1－mgh2 分析： 通过分析我们知道重力做功的特点 1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同． 2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。 这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一 方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。 结论： 我们把物理量mgh叫做物体的重力势能． 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积． Ep=mgh 说明：重力势能是标量． 单位：焦耳，1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m 重力势能： 重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢 ？ WG=Ep1-Ep2 当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少； 当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，所以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是互为相反数 关系： 重力做正功,重力势能减少 WG0，EP1EP2 重力做负功,重力势能增加 WG0，EP1EP2 重力势能减少的数量 等于重力对物体做的功 重力势能增加的数量 等于物体克服重力做的功 当然不能，因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况． 当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢?为什么? 不行，摩擦力做功与路径有关。 通过自主探究、合作交流 深刻体会： 重力势能的相对性 重力势能差值的确定性 重力势能正、负号的含义 三、重力势能的相对性 站在高楼的窗台上，你敢不敢向下跳 阅读教材该部分内容 把所选高度的起点处的平面叫参考平面. 参考平面的选取是任意的 . 选取不同的参 考平面，物体 的重力势能的 数值是不同的 . 通常选择地面 作为参考平面. 参考平面h2=0 1、 将参考平面的重力势能取作零。 2、重力势能是标量，其负号仅表示相对大小：正值：位于参考平面以上的物体的势能，Ep＞0负值：位于参考平面以下的物体的势能，Ep＜0 小球从A点落到C点。分别以A，C水平面为零势面，计算此小球的重力势能并求AC之间的势能差。 四、势能是系统所共有的 严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。 平常所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。 分析：Ep＝mgh G＝mg m: g :　　 h ： 由于地球对物体的吸引而产生的 决定于物体　 决定于地球 反映了物体与地球间的相对位置关系 12.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程，下列说法中正确的是(　　) A.提升过程中手对物体做功m(a＋g)h B.提升过程中合外力对物体做功mah C.提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)h D.提升过程中物体克服重力做功mgh 练习： 课本第67页练习4分析 一、重力做功：与起点和终点的位置有关．与物 体的路径无关． 二、重力势能：