教案 重力势能.ppt

学习目标 1.理解重力势能的概念，掌握重力势能的计算方法，知道重力势能的相对性． 2．知道重力做功和重力势能的改变的关系． 3．理解重力做功与路径无关的特点． 重点、难点 重力势能的计算，重力做功与重力势能变化的关系． 4、重力势能 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 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 （1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里? （3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（4）在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？ 以上问题的根本原因都在于 水电站 和平号空间站残片 打桩机 物体处在一定高度时，就具有了一定的能量。当它从所处的的高处落下时，伴随着重力做功这些能量就会通过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． 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 物体竖直下落 从 A 到 B A h B h1 h2 WG=mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2 第一种情况： 物体沿斜线运动 从 A 到 B A C h θ L h1 h2 WG=mgLcos θ =mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2 第二种情况： 物体沿曲线运动 从 A 到 C W1=mglcosθ1=mg △h 1 W=W1+W2+W3+ …… W=mg △h 1+ mg △h 2 + mg △h 3 +…… =mg h =mgh1－mgh2 第三种情况： 重力做功的规律 重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。 重力做功的公式： WG = mgh 向上运动为负功，向下运动为正功 例题 　　 沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法中正确的是（ ） 　A．沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做功多 　B．沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多 　C．沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多 　D．上述几种情况克服重力做功一样多 D 如图所示，设想你要从某座高楼的第10层下到第3层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下．两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？ 练习 答案：相等 如果物体相对于参考平面的高度为h, 则把物理量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． 注意：高度的正、负 Ep=mgh 说明：重力势能是标量． 单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m 计算重力势能之前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； 势能是状态量、标量．+、–表示大小． 17 高度是相对的，所以重力势能也是相对的 四、重力势能的正负表示大小 重力势能：－3J － 5J 重力势能：0J － 5J 重力势能：3J － 5J 例1 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=10m/s2) 参考 平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化 桌面 地面 6J 10J -4J 0 10J 10J -10J -10J 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 对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关 20 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 14 重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功 如果重力做负功，重力势能增加，增加的重