高一物理重力勢能

1、小結(jié)小結(jié)求變力做功：求變力做功：方法方法1：微元法：微元法方法方法2：變力轉(zhuǎn)化為恒力：變力轉(zhuǎn)化為恒力方法方法3：w=pt(機車）機車）方法方法4：平均力法（：平均力法（f大小隨大小隨s均勻變化）均勻變化）方法方法5：f-s示功圖法（如圖）示功圖法（如圖）小結(jié)小結(jié)求變力做功：求變力做功：方法方法1：微元法：微元法方法方法2：變力轉(zhuǎn)化為恒力：變力轉(zhuǎn)化為恒力方法方法3：w=pt(機車）機車）方法方法4：平均力法（：平均力法（f大小隨大小隨s均勻變化）均勻變化）方法方法5：f-s示功圖法（如圖）示功圖法（如圖）【例例】如圖所示的水平傳送裝置，】如圖所示的水平傳送裝置，ab間距足夠長，傳送帶以間距足夠長

2、，傳送帶以v勻速運轉(zhuǎn)。把一質(zhì)量勻速運轉(zhuǎn)。把一質(zhì)量為為m的零件無初速地放在傳送帶的的零件無初速地放在傳送帶的a處，已知處，已知零件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為零件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為 ，試求，試求從從a到到b的過程中，摩擦力對零件所做的功。的過程中，摩擦力對零件所做的功。雪雪 崩崩22002年年9月月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤。人失蹤。 美國內(nèi)華達州美國內(nèi)華達州亞利桑那亞利桑那隕石坑隕石坑。這個隕石坑是這個隕石坑是5萬萬年前，一顆直徑約年前，一顆直徑約為為3050米的鐵質(zhì)米的鐵質(zhì)流星

3、撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速萬千克、速度達到度達到20千米秒，爆炸力相當于千米秒，爆炸力相當于2000萬千克萬千克(tnt)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在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)生了一個直徑約地面上產(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達米，平均深度達180米的米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下大坑。據(jù)說，坑中可以安放下20個足球場，四周的看個足球場，四周的看臺則能容納臺則能容納200多萬觀眾。多萬觀眾。 這是因為物體一旦處在一定高度時，這是因為物體一旦處在一定高度時，就具有了一定的能量。而當它從所在處的就

4、具有了一定的能量。而當它從所在處的高處落下時，這些能量就會以做功的方式高處落下時，這些能量就會以做功的方式釋放出來。釋放出來。初中我們已經(jīng)學過：物體由于被舉高初中我們已經(jīng)學過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能。而具有的能量叫重力勢能。那么重力勢能的大小與什么有關，又那么重力勢能的大小與什么有關，又如何定量表示呢？如何定量表示呢？一、一、 重力做功重力做功重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能量物體由于被舉高而具有的能量物體豎直下落物體豎直下落物體沿斜線運動物體沿斜線運動h2mabhh1malch h1h2物體豎直下落物體豎直下落物體沿斜線運動物體沿斜線運動21 mghmghmghwg m

5、alch h1h2h2mabhh1物體豎直下落物體豎直下落物體沿斜線運動物體沿斜線運動21 mghmghmghwg 21 cosmghmghmghmglwg malch h1h2h2mabhh1物體沿曲線運動物體沿曲線運動achh1h2物體沿曲線運動物體沿曲線運動 h1 h2 h3achh1h2a h1 ml物體沿曲線運動物體沿曲線運動11coshmgmglw h1 h2 h3achh1h2a h1 ml物體沿曲線運動物體沿曲線運動11coshmgmglw .321 wwww h1 h2 h3achh1h2a h1 ml物體沿曲線運動物體沿曲線運動11coshmgmglw . .321321

6、hmghmghmgwwww h1 h2 h3achh1h2a h1 ml物體沿曲線運動物體沿曲線運動11coshmgmglw 21321321321 .)( . .mghmghhhhmghmghmghmgwwww h1 h2 h3achh1h2a h1 ml重力做功與路徑無關，只跟重力做功與路徑無關，只跟始末位置的高度差有關。始末位置的高度差有關。重力做功的特點重力做功的特點:物體從物體從a落到落到b的過程中的過程中, 重力做功重力做功 hh2h1ab2121 )( mghmghhhmgmghwg 可見，重力做的功等于可見，重力做的功等于“mgh”這個量這個量的變化。在物理學中，的變化。在物理

7、學中， “mgh”是一個由特是一個由特殊意義的物理量。就用這個物理量表示物體殊意義的物理量。就用這個物理量表示物體的重力勢能。的重力勢能。一、一、 重力做功重力做功二、二、 重力勢能重力勢能 重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能量物體由于被舉高而具有的能量21 mghmghmghwg 1.重力勢能的表達式：重力勢能的表達式：ep = mghm 物體的質(zhì)量，單位：千克（物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）ep 物體的重力勢能，單位：焦（物體的重力勢能，單位：焦（j）g 重力加速度，單位：米秒重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（物體的高度，單位：米（m）即：物體的重力勢能等于

8、物體的重量即：物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積。和它的高度的乘積?！揪毩暰毩暋克醢岩毁|(zhì)量為】塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從的物體，從距地面高為距地面高為h1=10m的高度勻速運到高為的高度勻速運到高為h2=3m的的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？若物體加速或減速下降呢？化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s-2)【練習練習】塔吊把一質(zhì)量為】塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從的物體，從距地面高為距地面高為h1=10m的高度勻速運到高為的高度勻速運到高為h2=3m的的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變地方，重力

9、做了多少功？物體的重力勢能如何變化？若物體加速或減速下降呢？化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s-2)重力做功為：重力做功為： wg=mg(h1-h2)=14000j wg=ep1-ep2=mgh1-mgh2 =14000j重力勢能減少了重力勢能減少了14000j【分析分析】2. 重力做功與重力勢能變化的關系重力做功與重力勢能變化的關系(1)重力做正功重力勢能減少，而且重重力做正功重力勢能減少，而且重力做了多少功，重力勢能就減少了多少。力做了多少功，重力勢能就減少了多少。(2)重力做負功重力勢能增加，而且克重力做負功重力勢能增加，而且克服重力做了多少功，重力勢能就增加多少。服重力做了多

10、少功，重力勢能就增加多少。體會體會“功是能量轉(zhuǎn)化的量度功是能量轉(zhuǎn)化的量度”2. 重力做功與重力勢能變化的關系重力做功與重力勢能變化的關系 當然不能，因為此時這個能量不能表示當然不能，因為此時這個能量不能表示物體重力做功的實際情況。物體重力做功的實際情況。當摩擦力對物體做功時，我們能不能定當摩擦力對物體做功時，我們能不能定義有一個摩擦力勢能存在呢？為什么？義有一個摩擦力勢能存在呢？為什么？ 不行，摩擦力做功與路徑有關。不行，摩擦力做功與路徑有關。三三. 重力勢能的相對性重力勢能的相對性 三三. 重力勢能的相對性重力勢能的相對性高度高度h是相對于誰的呢？是相對于誰的呢？ 三三. 重力勢能的相對性重

11、力勢能的相對性高度高度h是相對于誰的呢？是相對于誰的呢？重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫個水平面叫參考平面參考平面。 三三. 重力勢能的相對性重力勢能的相對性高度高度h是相對于誰的呢？是相對于誰的呢？重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫個水平面叫參考平面參考平面。參考平面選取不同，重力勢能的數(shù)值就不同。參考平面選取不同，重力勢能的數(shù)值就不同?？梢?，重力勢能具有相對性。選擇哪個水平面作為可見，重力勢能具有相對性。選擇哪個水平面作為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地參考平面，可視研究問

12、題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面。選擇不同的參考平面，物體的重面作為參考平面。選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但并不影響研究有關重力力勢能的數(shù)值是不同的，但并不影響研究有關重力勢能的問題。勢能的問題。說說 明明重力勢能的正負表示大小。重力勢能的正負表示大小。說說 明明重力勢能的正負表示大小。重力勢能的正負表示大小。對選定的參考平面而言，對選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值；勢能也是正值；下方物體的高度是負值，下方物體的高度是負值，重力勢能也是負值。重力勢能重力勢能也是負值。重力勢能為負，表示物體在這個位置具為負，表示物體

13、在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。具有的重力勢能少。說說 明明重力勢能的正負表示大小。重力勢能的正負表示大小。對選定的參考平面而言，對選定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值；勢能也是正值；下方物體的高度是負值，下方物體的高度是負值，重力勢能也是負值。重力勢能重力勢能也是負值。重力勢能為負，表示物體在這個位置具為負，表示物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。具有的重力勢能少。重力勢能：重力勢能：3 j 5 j說說 明明 【例例】如圖】如圖, 質(zhì)量質(zhì)量1.0

14、kg的小球的小球, 從桌面以上從桌面以上h1=1.2m的的a點落到地點落到地面的面的b點點, 桌面高桌面高h2=0.8m. 請按要請按要求填寫下表求填寫下表. (g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在a點重力點重力勢能勢能小球在小球在b點重力勢點重力勢能能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程小下落過程小球重力勢能球重力勢能變化變化桌面桌面地面地面h1h2ab 【例例】如圖】如圖, 質(zhì)量質(zhì)量1.0kg的小球的小球, 從桌面以上從桌面以上h1=1.2m的的a點落到地點落到地面的面的b點點, 桌面高桌面高h2=0.8m. 請按要請按要求填寫下表求填寫下表. (g=10m/s2)參

15、考參考平面平面小球在小球在a點重力點重力勢能勢能小球在小球在b點重力勢點重力勢能能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程小下落過程小球重力勢能球重力勢能變化變化桌面桌面12j-8j20j減少減少20j地面地面h1h2ab 【例例】如圖】如圖, 質(zhì)量質(zhì)量1.0kg的小球的小球, 從桌面以上從桌面以上h1=1.2m的的a點落到地點落到地面的面的b點點, 桌面高桌面高h2=0.8m. 請按要請按要求填寫下表求填寫下表. (g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在a點重力點重力勢能勢能小球在小球在b點重力勢點重力勢能能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程小下落過程小球重力勢能球重力勢能變化變化桌面桌面12j-8j20j減少減少20j地面地面20j020j減少減少20jh1h2ab四四. 重力勢能的系統(tǒng)性重力勢能的系統(tǒng)性四四. 重力勢能的系統(tǒng)性重力勢能的系統(tǒng)性那么重力勢能是誰具有的呢？那么重力勢能是誰具有的呢？四四. 重力勢能的系統(tǒng)性重力勢能的系統(tǒng)性那么重力勢能是誰具有的呢？那么重力勢能是誰具有的呢？重力勢能應該是物體與地球組成的系統(tǒng)重力勢能應該是物體與地球組成的系統(tǒng)共同具有的，而不是地球上某一個物體單獨共同具有的，而不是地球上某一個物體單獨具有的。具有的。四四. 重力勢能的系統(tǒng)性重力勢能的系統(tǒng)性那么重力勢能是誰具有的呢？那么重力勢能是誰具