高中物理必修2教案與課件7-4重力勢能

重力勢能重力勢能1第1頁

年９月２１日早晨，俄羅斯高加索北奧塞梯地域一個村莊發(fā)生雪崩，造成最少１００人失蹤。

雪崩22第2頁

美國內(nèi)華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30～50米鐵質(zhì)流星撞擊地面結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度到達20千米／秒，爆炸力相當于萬千克梯恩梯(TNT)，超出美國轟炸日本廣島那顆原子彈一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達180米大坑。聽說，坑中能夠安放下20個足球場，四面看臺則能容納200多萬觀眾。

隕石坑美國內(nèi)華達州亞利桑那33第3頁（1）俄羅斯“和平號”空間站墜落時，為何會燃燒？碎片燃燒時，溫度可達3000℃，其能量由什么能量轉(zhuǎn)化而來？（2）打樁機重錘從高處落下時，為何能把水泥打進地里?（3）水力發(fā)電站為何要修那么高大壩？（4）在你頭頂上方相同高度,分別用細繩懸掛一個粉筆頭和7.5Kg鉛球，你感覺有何不一樣？以上問題根本原因都在于水電站“和平號”空間站殘片4第4頁

這是因為物體一旦處于一定高度時，就含有了一定能量。而當它從所處高處落下時，這些能量就會以做功方式釋放出來

在初中我們已經(jīng)學(xué)過：物體因為被舉高而含有能量叫重力勢能．

那么重力勢能大小與什么相關(guān)，又怎樣定量表示呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習這個問題．5第5頁一、重力勢能：二、重力勢能相關(guān)原因物體因為被舉高而含有勢能。6第6頁探究：用自己書本做以下試驗1、與高度相關(guān)

2、與質(zhì)量相關(guān)1）同一書本從不一樣高度下落到自己手上，感覺???

2）不一樣質(zhì)量書本從同一高度下落到自己手上，感覺???探究得到結(jié)論：57第7頁物體豎直下落AhBm物體沿斜線運動AChθmL6三、重力做功8第8頁Δh1Δh2Δh3物體沿曲線運動AChA△h1θmL7W1=mglcos0=mgΔh1=mg

Δh1+mgΔh2+mgΔh3

=mg(Δh1+Δh2+Δh3)9第9頁

可見,重力做功等于“mgh”這個量改變.在物理學(xué)中，“mgh”是一個由特殊意義物理量.就用這個物理量表示物體重力勢能。重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置高度差相關(guān)10WG=mgΔh可見物體在從A運動到B過程中不論是直線還是曲線重力做功：10第10頁四、重力勢能表示式

Ep=mgh

m—物體質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep—物體重力勢能，單位：焦（J）g—重力加速度，單位：米／秒2（m／s2）h—物體高度，單位：米（m）

即：物體重力勢能等于物體重量和它高度乘積．1211第11頁WG=Ep1-Ep2

重力做功WG(正、負）重力勢能EP（增加、降低）重力做功和重力勢能改變關(guān)系物體上升物體下降正負降低增加重力做功等于重力勢能降低物體克服重力做功等于重力勢能增加14五、重力做功與重力勢能改變關(guān)系12第12頁重力做功與路徑無關(guān)例：一質(zhì)量為5kg小球從5m高處下落,碰撞地面后彈起,每次彈起高度比下落高度低1m,求:小球從下落到停在地面過程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:

小球下落高度為5mJJJJ15ΔEP=E1-E2

=mgh1-mgh2WG=mgΔh13第13頁需要先選定參考平面?在參考面下方物體高度是負值，重力勢能也是負值。?參考平面選取是任意.選取哪個平面做參考面，可視問題方便而定，通常選地面為參考面

?在參考面上方物體高度是正值，重力勢能也是正值；勢能是標量．+、–表示大小．17六、重力勢能相對性：14第14頁七、勢能是系統(tǒng)所共有：重力勢能是地球與物體所組成系統(tǒng)共有，而不是地球上物體單獨含有。15第15頁例：

如圖，質(zhì)量0.5kg小球，從桌面以上h1=1.2mA點落到地面B點，桌面高h2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=9.8m/s2)參考平面小球在A點重力勢能小球在B點重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能改變桌面地面5.88J9.8J-3.92J09.8J9.8J9