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课件网) 第八章 机械能守恒定律 8.2 重力势能 复习： 功--物理意义： 量度能量转化的物理量 公式： W=FLcosα J 标量 正功--力是动力 负功--力是阻力 功率--物理意义： 量度力做功的快慢， 即能量转化的快慢。 公式： P=W/t w 标量 P =FVcosα （1）水力发电站为什么要修那么高的大坝？ （2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里 （3）质量那么小的鸡蛋从高处落下，为何有杀伤力？ 高处的水、重锤、鸡蛋具有能量—重力势能， 而当它从所处的高处落下时，这些能量就会通过做功释放出来 （1）与高度有关 （2）与质量有关 5 探究目的：重力势能的表达式 探究方法：怎样研究重力势能的表达式？ 探究思路：功是能量变化的量度 方法：研究重力做功的特点，找出重力势能的表达式 重力势能 回顾初中所学： 1、概念：物体由于被举高而具有的能量 2、影响因素 ： 同一个人从某高楼第17层下到第10层，走楼梯和乘电梯两种方式重力对人做功相等吗？ 探究重力做功的特点 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功 一、重力的功的特点 A D h A:物体竖直下落 B:物体沿斜线运动 C:物体沿斜线运动 建模： 在三个路径移动时，重力对物体做功的大小相等吗？ m 一、重力的功的特点 A:物体竖直下落 A h B m B:物体沿斜线运动 A C h θ m L 6 Δh1 Δh2 Δh3 C:物体沿曲线运动 A C h A △h 1 θ m L 7 一、重力的功的特点 微 元 法 推理：重力做的功等于“mgh”这个量的变化. “mgh”是一个有特殊意义的物理量. 用这个物理量表示物体的重力势能。 Δh h2 h1 A B 物体从A落到B的过程中,重力做功 结论：重力做功与路径无关,只跟 始末位置的高度差有关！ 10 一、重力的功的特点 初位置高度 末位置高度 1、重力势能的表达式 m — 物体的质量，单位：千克（kg） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J） g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2） h —物体的重心的高度，单位：米（m） 2、定义：物体的重力势能等于物体的重力和它的高度 的乘积． 12 二、重力势能 重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢 ？ 求解1. 塔吊把一质量为 200 kg 的物体，从距地面高为 h1 = 8 m的高度匀速运到高为 h2 = 3 m 的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？ 若物体加速或减速下降呢？ 重力势能减少了 10000 J 结论1：物体下降，重力做正功，重力势能减少； 重力势能减少的数量等于重力做的功。 求解2. 塔吊把一质量为 200 kg 的物体，从距地面高为 h1 = 3 m的高度匀速运到高为 h2 = 8 m 的地方，重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？ 也可以表述为物体克服重力做了 10000 J 重力势能增加了 10000 J 结论2：物体上升，重力做负功，重力势能增加， 重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。 WG = Ep1 - Ep2 = - (Ep2- Ep1) =-△EP 重力做功WG (正、负） 重力势能EP （增加、减少） 重力做功和重力势能变化的关系 物体 上升 物体 下降 正 负 减少 增加 重力做的功等于重力势能的减少 物体克服重力做的功等于重力势能的增加 14 三、重力做功与重力势能变化的关系 1、重力做功量度重力势能的变化，与其它力 是否存在、是否做功无关 2、重力做功等于重力势能的减少量，即E初-E末 △h hB hA A B 做功是能量转化的量度 重力做功量度重力势能的变化 初态 末态 思考如何计算重力势能？ 物体质量3kg，距离桌面高度0.5m，距离室内天花板2.0m，距离室外地面11.0m。 请用所给的数据，计算重力势能 高度h是相对于谁的呢？ 注意： 规定零高度或零势能的位置，才能计算重力势能。 要说明选定的零势能参考面 通常规定地面为零高度或零势能的位置 ... ...
