重力势能PPT

水力发电站为什么要修那么高的大坝？水电站前言物体由于被举高而具有的能叫重力势能。物体的高度发生变化时，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。几个概念力：物体之间的相互作用。重力：物体由于地球的吸引而受到的力势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。一个新的概念——重力势能因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。探究问题一:重力做功的特点情景：质量为m的物体从高h1处沿不同路径下滑至h2处。h1△hh2Lθ思考1：沿路径1运动至底端时，重力做了多少功？若沿路径2呢？12mgh物体竖直下落物体沿斜线运动hmgWG21mghmghcosmglWGhmg21mghmgh4情景：质量为m的物体从高h1处沿不同路径下滑至h2处。h1△hh2Lθ思考2：若让物体沿路径3运动呢？123物体沿曲线运动711coshmgmglW321321hmghmghmghmg21mghmgh)(321hhhmg思考与讨论：通过刚才的计算，你能总结重力做功的特点吗？GW9结论：重力做功与路径无关，只跟初末位置的高度差有关。hmgWG△h为初末位置的高度差12mghmgh12()mghh1、让一质量为m的小球自由下落高度h，重力做多少功？用手托着它匀速下落高度h，重力做了多少功？通过这个例子你对功又有什么新的认识？自由下落过程中，小球受几个力？匀速下落过程呢？手的支持力做功吗？重力对小球做功变了吗？你对重力做功的特点有什么新的认识？11探究二：重力势能用小球做如下试验1、同一小球从不同高度下落到自己手上，感觉•••2、不同质量的小球从同一高度下落到自己手上，感觉•••探究得到的结论：①与高度有关②与质量有关121、表达式：。2、单位，是量（“标”或“矢”），是量（“过程”或“状态”）。3、重力做功和重力势能的关系式。焦耳（J）标状态mghEP21ppGEEW141、物体下降时，重力做正功还是负功？重力势能如何变化？2、物体上升时，重力做正功还是负功？重力势能如何变化？思考与讨论3、如果物体克服重力做功10焦耳，它的重力势能要发生怎么的变化？若重力做功20焦耳呢？4、如果一个力拉着物体在水平面上做加速运动，它的重力势能如何变化？21ppGEEW探究三：重力势能的相对性mghEP为到参考平面的高度h16情景：牛顿观察到一个质量m=1kg的苹果从A到B整个下落过程，各距离如图所示思考1：以桌面为参考平面，苹果在A位置的重力势能是多少？若以地面为参考面呢？思考2：若以桌面为参考平面，苹果在桌面上、B位置的重力势能分别是多少？你对重力势能的相对性有何认识？10J30J0J–20J需要先选定参考平面物体在参考平面以上重力势能为正；在参考平面以下为负；在参考平面上为零。求某一物体在同一位置的重力势能时，选取的参考平面不同，重力势能的数值不同。1719拓展回顾我们已经学过的物理量正负的意义1、矢量的正负；2、功的正负；3、温度的正负；4、重力势能的正负。19思考3、如果苹果不受地球的引力作用了，它还具有重力势能吗？重力势能是地球和物体所组成的“系统”共有的。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=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6J10J-4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB20通过计算你有什么新的发现？重力势能与参考平面的选取有关，重力做功和重力势能的变化与参考平面无关。一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。表达式三、重力做功与重力势能变化的关系重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的，正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。hmgWGmghEP21PPGEEW