7.4重力势能(个人整理版)

疑是银河落九天。飞流直下三千尺，4、重力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52012年的第一场雪，比以往来的更晚一些……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、自然界带来不尽的灾难……绝美面具下的死神！！！一个大缸放在你脚边，有何感觉？淡定中！Help!如果把它高高的悬挂在你的头顶上呢？复习W＝Flcosα1、功的定义式FαlFαFα使用方法：1、大小大小找夹角2、分解力F3、分解位移l类型3类型2类型1理论探究试一试BBΔh1Δh2Δh3hh1h2Amg类型1:类型2:类型3:A1A2A3WG＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mglcosθ＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgh＝mgh1－mgh2lBθmgAAmg求下列三种情况下，小球从A运动到B，重力对小球做的功思考：重力做功的特点是什么？结论物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。WG＝mgh1－mgh2思考：初态和末态的表达式均为“mgh”，这个“mgh”代表什么？一、重力做功的特点：结论物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积EP＝mgh标量二、重力势能物体由于被举高而具有的能量1、定义：2、单位：焦耳（J）3、标矢性：hm4、状态量?过程量？WG＝mgh1－mgh2初态的重力势能末态的重力势能重力做的功三、重力做功与重力势能变化之间的关系BAmghh1h2WG＝EP1－EP2重力做功对应着重力势能的减少重力做功和重力势能变化的关系1、当物体由高处向低处运动时：2、当物体由低处向高处运动时：重力做功和重力势能变化的关系重力做正功，即WG＞０，EP1＞EP2重力势能减小重力做负功，即WG＜０，EP1＜EP2重力势能增大WG＝EP1－EP2重力做的功等于重力势能的减少量物体克服重力做的功等于重力势能的增加量思考牛刀小试一个跳水运动员质量m，身高L,站在高为H的跳台上，关于估算此时运动员的重力势能的结果可能正确的是？A、0B、2mgL)(2LHmgCD2mgLABCD—很诡异！！！高度是相对的，势能也是相对的．计算要先选定参考平面►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，但通常选择地面或最低点为参考平面.在参考平面时物体重力势能为零．►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．15重力势能有相对性（高度具有相对性）四、重力势能的相对性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-3mghEPA=2mghEPB=-2mghEPA=0EPA=-mghEPB=0重力势能具有相对性，处在参考平面的物体的重力势能为0，参考平面上方的物体的重力势能是正数，参考平面下方的物体的重力势能是负数，为了比较势能的大小，应选同一个参考平面。重力势能的增量△Ep＝EPB－EPA＝-2mgh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10Jh1h2AB►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18重力势能的变化是绝对的（高度变化有绝对性）五、结论1、相对性:重力势能具有相对性。势能有正、负，表示大、小。参考平面的选取是任意的，可视研究问题的方便而定，通常选地面为参考平面。重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性2、重力势能的变化与参考平面的选取无关。小树大树那个更高重力做功，物体重力势能变化；如果没有重力，还有重力势能吗？说明：1、重力是地球与物体之间的相互作用力，严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是说物体具有重力势能。2、势能是物体系由于其中各物体之间或物体内各部分存在相互作用而具有的能是由各物体的相对位置决定的，所以势能也叫位能。例如：我们以后会学到的分子力与分子势能，电场力与电势能。它们都是系统共有的，都具有类似的功能规律。20六、势能是系统所共有的。小结一、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：物体由于被举高而具有的能量表达式三、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。重力势能的变化是绝对的。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。五、势能是系统所共有的。hmgWGmghEPWG=－ΔEP29•［例1］关于重力势能的几种理解，正确的是•A重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功•B放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零•C在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等•D相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能的问题•E一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，其重力势能变小了答案：CD.实例探究|重力势能的理解•例2、如图所示，长为2L的轻杆的中点有一转轴O，两端分别固定质量为2m、m的小球a和b，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a和b构成的系统的重力势能如何变化，变化了多少？系统的重力势能减小重力势能的改变为：-mgL课堂巩固|重力势能的相对性遵守社会公德:防止高空坠物