课件29张PPT。7.4 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。 3俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。 雪崩2水电站“和平号”空间站残片 这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来 在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能． 那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．做功 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功分析第一种情况重力做的功：WG＝mgh=mgh1－mgh2分析第二种情况重力做的功：WG＝ mglcosθ ＝mgh ＝ mgh1－mgh2分析第三种情况重力做的功：WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ··· ＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···) ＝mgh ＝mgh1－mgh2结论通过分析我们知道重力做功的特点 1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同． 2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。 这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一 方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。重力势能我们把物理量mgh叫做物体的重力势能． 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积．Ep=mgh说明：重力势能是标量． 单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m 关系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 ？ WG=Ep1-Ep2 当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少； 当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，所以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是互为相反数 练习 塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m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？(g=10m/s-2)分析：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J 重力势能减少了14000J请同学们完成重力做正功重力势能减少练习 塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=－14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J 重力势能增加了14000J请同学们完成重力做负功重力势能增加 当然不能，因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况． 当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢?为什么? 不行，摩擦力做功与路径有关。重力势能的相对性高度h是相对于谁的呢？ 重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面． 参考平面选取不同，重力势能的数值就不同．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同 重力势能的正负表示大小说明对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值； 下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。重力势能为负，表示物体在这个位置具有的 ... ...
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