重力势能课件

2002年9月21日上午，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。陨石坑美国内华达州亚利桑那3（1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）水力发电站为什么要修那么高的大坝？水电站“和平号”空间站残片1.定义:由相互作用的物体间的作用力和物体间的相对位置决定的能量叫势能.又称为位能.2.重力势能的概念:物体和地球之间的相互作用所具有的能量.探究重力势能的表达式:重力势能与m和h有关.物体的质量越大，高度越大，重力势能越大。思考题：1.把一个物体举高，重力做什么功？重力势能如何变化？2.一个物体从高处下落，重力做什么功？重力势能如何变化？总结：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。由功和能的关系可知：1.重力势能的变化跟重力做功有密切关系；2.重力做了多少功，重力势能就改变多少。h1h2hmhmgwG21mghmgh在该下落过程中，重力做功为一个质量为m的物体距地面高为h1的A点下落到距地高h2的B点，求重力做的功mghEp二、重力势能表达式标量单位：焦耳符号J重力做的功等于物体重力势能的变化量。12ppWEE是状态量练习：一质量为5kg的物体放在水平桌面上，桌面高度为4m，求该物体具有的重力势能。g=10m/s2解:根据EP=mgh得，物体具有的重力势能为：EP=mgh=5x10x4J=200J三、讨论重力做的功与重力势能改变之间的关系重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功.克服重力做功（重力做负功）时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功.同一物体沿不同斜面下滑。重力做功为多少？总结：重力所做的功只跟初末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关。由于高度具有相对性,所以重力势能也具有相对性.高度的相对性不影响对相关重力势能的问题的研究,因为高度差是一定的.四、重力势能的相对性:•参考平面对选定的参考平面而言，在参考平面上方的物体，高度是正值，重力势能也是正值；在参考平面下方的物体，高度是负值，重力势能也是负值.物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少.选定某一个水平面,并把这个水平面的高度定为零,则物体在该平面上的重力势能为零.(又称零势面)参考平面的选取是任意的,通常选取地面作为参考平面(零势面)练习:如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J010J10J减少10J减少10J选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关h1h2AB五、势能是系统所共有的严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。平常所说的“物体”的重力势能，只是一致习惯简化的说法。1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：()A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则()A、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的动能一定减少50J；D、重力做了50J的负功。BD3、一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?重力势能如何变化，变化多少？(g=10m/s2)250J