重力勢能+課件高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

重力勢能重力勢能給人類造成的危害重力勢能在生活中的應(yīng)用

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，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達(dá)到20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下20個(gè)足球場，四周的看臺(tái)則能容納200多萬觀眾。

隕石坑美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那5嚴(yán)禁高空拋物

“一個(gè)雞蛋的威力”一枚重30g的雞蛋從4樓拋下會(huì)讓人起腫包；從8樓拋下就可以讓人頭破皮裂；從18樓拋下可以砸破行人的頭骨；從25樓拋下可以使人當(dāng)場死亡。2011年7月2日下午1點(diǎn)半，在杭州濱江區(qū)的一住宅小區(qū)，一個(gè)2歲女童突然從10樓墜落，在樓下的吳菊萍奮不顧身地沖過去用雙手接住了孩子，女孩稚嫩的生命得救了，但吳菊萍的手臂瞬間被巨大的沖擊力撞成粉碎性骨折。這一感人事跡在網(wǎng)絡(luò)上熱傳，無數(shù)網(wǎng)民為之動(dòng)容，稱其為“最美媽媽”。

一、重力勢能二、重力勢能有關(guān)因素物體由于被舉高而具有的能量。探究：用自己的課本做如下試驗(yàn)1、重力勢能與高度有關(guān)2、重力勢能與質(zhì)量有關(guān)1）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺?

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2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺?

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?探究得到的結(jié)論：依據(jù)：功是能量轉(zhuǎn)化的量度重力的功量度重力勢能的變化三、重力做功WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2（1）一個(gè)質(zhì)量為m的物體，從與地面高度為h1的位置A，豎直向下運(yùn)動(dòng)到高度為h2的位置B（如圖），這個(gè)過程中重力做的功是多少？三、重力做功＝mgh1－mgh2WG1＝mglcosθ＝mgΔh（2）質(zhì)量為m的物體從高度為h1的A點(diǎn)沿直線斜面運(yùn)動(dòng)到高度為h2的B′點(diǎn)（如圖），這個(gè)過程中重力做的功是多少？三、重力做功微元法WG＝mg?h1＋mg?h2＋mg?h3＋…＝mgh1－mgh2＝mgΔh（3）質(zhì)量為m的物體從高度為h1處的A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到高度為h2的B點(diǎn)（如圖），則：重力所做的功是否還一樣呢？三、重力做功ABmg甲hABθmg乙BA丙起點(diǎn)終點(diǎn)

重力對物體做功與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置（高度）有關(guān)。重力做功特點(diǎn)：1、我們把物理量mgh

叫做物體的重力勢能Ep

=mgh常用Ep表示，即2、單位：國際單位制中，焦耳(J)。1J=1kgms-2

m=1Nm3、重力勢能是標(biāo)量，狀態(tài)量?？梢?，重力做的功等于“mgh””這個(gè)量的變化四、重力勢能的表達(dá)式例1、塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高h(yuǎn)1=10m的高度勻速運(yùn)到高為h2=3m的地方，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？(g=10m/s2)分析：重力做功為：

WG=mg(h1-h2)=14000JΔEP=Ep2-Ep1=mgh2-mgh1

=-14000J重力勢能減少了14000J重力做正功重力勢能減少例2、塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為h1=3m的高度勻速運(yùn)到高為h2=10m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？若物體加速或減速上升呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功為：WG=-mg(h2-h1)=－14000JΔEP=Ep2-Ep1=mgh2-mgh1=

14000J重力勢能增加了14000J重力做負(fù)功重力勢能增加WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2重力做的功等于重力勢能的變化量如果重力做正功，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力對物體做的功如果重力做負(fù)功，重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力做的功即

WG=-ΔEp

討論：重力勢能為零的物體是不是絕對沒有重力勢能？五、重力做功與重力勢能變化量的關(guān)系情景：牛頓觀察到一個(gè)質(zhì)量m=1kg的蘋果從A到B整個(gè)下落過程，各距離如圖所示思考1：以桌面為參考平面，蘋果在A位置的重力勢能是多少？若以地面為參考面呢？思考2：若以桌面為參考平面，蘋果在桌面上、B位置的重力勢能分別是多少？你對重力勢能的相對性有何認(rèn)識(shí)？10J30J0J–20J重力勢能的表達(dá)式：

物體的高度h

總是相對于某一水平面來說的，把這個(gè)水平面的高度取做0.通常選擇地面作為參考平面．

物體的重力勢能也是要相對某一水平面來說的，這個(gè)水平面叫做參考平面。六、重力勢能的相對性（Ep=mgh

）例3、如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢能小球在B點(diǎn)重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面地面6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB

選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同

對一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關(guān)

參考平面選取相同的情況下，重力勢能的正負(fù)代表大小1、重力是地球與物體之間的相互作用力，嚴(yán)格地說，重力勢能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，而不是說物體具有重力勢能。2、勢能是物體系由于其中各物體之間或物體內(nèi)各部分存在相互作用而具有的能是由各物體的相對位置決定的，所以勢能也叫位能。例如：我們以后會(huì)學(xué)到的分子力與分子勢能，電場力與電勢能。它們都是系統(tǒng)共有的，都具有類似的功能規(guī)律。七