高中物理必修2教案与课件7-4重力势能

重力势能重力势能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3一、重力势能：二、重力势能有关因素物体由于被举高而具有的势能。探究：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物体竖直下落AhBm物体沿斜线运动AChθmL6三、重力做功Δh1Δh2Δh3物体沿曲线运动AChA△h1θmL7W1=mglcos0=mgΔh1=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3=mg(Δh1+Δh2+Δh3)可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。12mghmgh12()mghh重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关10WG=mgΔh可见物体在从A运动到B的过程中无论是直线还是曲线重力做功：四、重力势能的表达式Ep=mghm—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．12WG=Ep1-Ep2重力做功WG(正、负）重力势能EP（增加、减少）重力做功和重力势能变化的关系物体上升物体下降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14五、重力做功与重力势能的变化关系重力做功与路径无关例：一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:小球下落高度为5mJJJJ15ΔEP=E1-E2=mgh1-mgh2WG=mgΔh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.选取哪个平面做参考面，可视问题的方便而定，通常选地面为参考面►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．17六、重力势能的相对性：七、势能是系统所共有的：重力势能是地球与物体所组成的系统共有的，而不是地球上的物体单独具有的。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)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5.88J9.8J-3.92J09.8J9.8J9.8J9.8Jh1h2AB►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