人教版高中物理必修二　第七章第4重力勢能

1、用自己的課本做如下試驗(yàn)用自己的課本做如下試驗(yàn) 1、與高度有關(guān)、與高度有關(guān) 2、與質(zhì)量有關(guān)、與質(zhì)量有關(guān) 1）同一課本從不同高度下落到自己手）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺上，感覺 2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺自己手上，感覺 探究得到的結(jié)論：探究得到的結(jié)論：5一、勢能（一、勢能（Ep） 定義：由相互作用的物體之間的相對(duì)位定義：由相互作用的物體之間的相對(duì)位 置決定的能量都叫做勢能。置決定的能量都叫做勢能。分類：勢能勢能 2002年月日上午，俄羅斯高加索年月日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生

2、雪崩，造成至少人失蹤。人失蹤。 雪雪崩崩2 美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬年前，一顆萬年前，一顆直徑約為直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬萬千克、速度達(dá)到千克、速度達(dá)到20千米秒，爆炸力相當(dāng)于千米秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑米的大坑。據(jù)說，坑中可以

3、安放下中可以安放下20個(gè)足球場，四周的看臺(tái)則能容納個(gè)足球場，四周的看臺(tái)則能容納200多萬觀眾。多萬觀眾。 隕石坑隕石坑美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那3討論討論 把一個(gè)物體舉高時(shí)，重力對(duì)物體做正功還把一個(gè)物體舉高時(shí)，重力對(duì)物體做正功還是負(fù)功？重力勢能如何變化？是負(fù)功？重力勢能如何變化？ 一個(gè)物體從高處下落，重力對(duì)物體做正功還一個(gè)物體從高處下落，重力對(duì)物體做正功還是負(fù)功？重力勢能如何變化？是負(fù)功？重力勢能如何變化？ 質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體從高度為的物體從高度為h1的的A點(diǎn)下落到高度為點(diǎn)下落到高度為h2的的B點(diǎn)，重力所點(diǎn)，重力所做的功是多少？做的功是多少？ hh2h1AB WG = mgh

4、= mg（h1 - h2） = mgh1 - mg h2 小結(jié):因?yàn)橹亓Φ墓Φ扔趍gh這個(gè)量的變化，所以在物理學(xué)中，就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢能。二、重力勢能二、重力勢能定義：物體由于被舉高而具有的能量定義：物體由于被舉高而具有的能量 叫重力勢能。叫重力勢能。 重力勢能的大小相關(guān)因素重力勢能的大小相關(guān)因素 重力勢能與物體的重力勢能與物體的質(zhì)量質(zhì)量和和高度高度有關(guān)，且物有關(guān)，且物體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大體的質(zhì)量越大，高度越大，重力勢能就越大 重力勢能的表達(dá)式：重力勢能的表達(dá)式： Ep = mgh Ep 物體的重力勢能，單位：焦（物體的重力勢能，單位：焦（J J）即：物體的重力勢

5、能等于物體的重量和它的高度的乘積即：物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積 練習(xí)：練習(xí)： 一實(shí)心鐵球與一實(shí)心木球質(zhì)量相等，將它們放在同一實(shí)心鐵球與一實(shí)心木球質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地面上，下列結(jié)論中正確的是一水平地面上，下列結(jié)論中正確的是 A、鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能、鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能 B、鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能、鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能 C、鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能、鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能 D、上述三種情況都有可能、上述三種情況都有可能 體積相同的鋁立方體和鉛立方體，放在同一水平桌體積相同的鋁立方體和鉛立方體，放在同一水平

6、桌面上時(shí)，哪個(gè)重力勢能較大？為什么？面上時(shí)，哪個(gè)重力勢能較大？為什么？用用Ep1 = mgh1來表示物體在初位置的重力勢能；用來表示物體在初位置的重力勢能；用Ep2 = mgh2來表示物體在末位置的重力勢能來表示物體在末位置的重力勢能重力勢能與重力做功的關(guān)系重力勢能與重力做功的關(guān)系 討論：如圖所示，質(zhì)量為討論：如圖所示，質(zhì)量為m的小物體從的小物體從A處運(yùn)動(dòng)處運(yùn)動(dòng)到到C處，運(yùn)動(dòng)的路徑有無數(shù)條，請利用功的概念和處，運(yùn)動(dòng)的路徑有無數(shù)條，請利用功的概念和重力作功與重力勢能的變化之間的關(guān)系這兩個(gè)不同重力作功與重力勢能的變化之間的關(guān)系這兩個(gè)不同的角度來討論，在這些運(yùn)動(dòng)過程中，求重力所做的的角度來討論，在這

7、些運(yùn)動(dòng)過程中，求重力所做的功是多少？是否相同？（已知功是多少？是否相同？（已知AC的高度為的高度為h）h1h2h3AChAChAChBh1h2結(jié)論：結(jié)論： W WG G = = mgmgh h 重力做功與路徑無關(guān)重力做功與路徑無關(guān), ,只跟始末位置的高度差有只跟始末位置的高度差有關(guān)關(guān) WG = = mgmgh h = = mghmgh1 1- - mghmgh2 2 = = - -（mghmgh2 2- - mghmgh1 1）即：即：WG = - -E EP P 重力做正功時(shí)，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力做正功時(shí)，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功；重力做負(fù)功即物體克服重力

8、做功時(shí)，重力重力所做的功；重力做負(fù)功即物體克服重力做功時(shí)，重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功 討論：同一物體放在同一位置，其重力勢能是討論：同一物體放在同一位置，其重力勢能是否可以有不同的值？如：有一個(gè)質(zhì)量為否可以有不同的值？如：有一個(gè)質(zhì)量為m m小物小物體放在桌面上，桌面離地面的高度為體放在桌面上，桌面離地面的高度為h h1 1，地面，地面與天花板間的距離為與天花板間的距離為h h2 2, ,則該物體的重力勢能為則該物體的重力勢能為多大？多大？h1h2重力勢能具有重力勢能具有相對(duì)性相對(duì)性 對(duì)選定的參考平面而言，在零勢能面上方對(duì)

9、選定的參考平面而言，在零勢能面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；在的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；在零勢能面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢能零勢能面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。也是負(fù)值。要確定重力勢能，首先要選擇一個(gè)零勢能面。h =0, Eh =0, EP P =0=0重力勢能是重力勢能是標(biāo)量標(biāo)量，正負(fù)表示大小，正負(fù)表示大小鞏固訓(xùn)練鞏固訓(xùn)練v關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是確的是( )vA、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢能一當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢能一 定減少；定減少；vB、物體克服重力做功時(shí)，物體

10、的重力勢能一定物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢能一定 增加；增加；vC、地球上物體一個(gè)物體的重力勢能都有一個(gè)確地球上物體一個(gè)物體的重力勢能都有一個(gè)確 定值；定值；vD、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān);vE、重力對(duì)物體不做功，物體的重力勢能一定為重力對(duì)物體不做功，物體的重力勢能一定為 零零;v 物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功50J50J，則則( )( )v A A重力做功為重力做功為50J50Jv B B物體的重力勢能一定增加物體的重力勢能一定增加50J50Jv C C物體的重力勢能一定減少物體的重力勢能一定減少50J50Jv D D重力做功為重力做功為-50J-50J選取不同的參考平面選取不同的參考平面, ,物體的重力勢能的數(shù)值不同物體的重力勢能的數(shù)值不同對(duì)一個(gè)確定的過程，對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和和EP與參考面的選擇無關(guān)與參考面的選擇無關(guān)h1h2ABv 井深8m，井上支架高為2m，在支架上用一根3m長的繩子系住一個(gè)重100N的物體，則物體的重力勢能是(以地面為參考平面)