人教版（2003）高中物理必修二第七章机械能守恒定律—— 7.4重力势能

拦河大坝感知重力的世界 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感知重力的世界 落锤打桩机打桩机以蒸汽或压缩空气为动力将钢质锤头提升，而后任其沿导杆下落而打桩。感知重力的世界 1）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥桩打进地里?2）水力发电站为什么要修那么高的大坝？3）在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和5Kg的铅球，你的感觉有何不同？以上问题的根本原因都在于:重力势能思考： 7.4重力势能 学习目标1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点；2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算. 而：物体下落时，重力做；物体上升时，重力做因此，认识这种能量，不能脱离对重力做功的研究。相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。初中我们学习过重力势能跟什么有关系？物体下落时，重力势能；物体上升时，重力势能。减小增加正功负功。势能： 一个大缸放在你脚边，有何感觉？淡定中！如果把它高高的悬挂在你的头顶上呢？Help!重力势能的大小与哪些因素有关呢？ 探究得到结论：重力势能的大小与物体所处的高度，物体的质量有关 人类认识重力势能是从恐惧到挑战直到合理改造的过程……思考：重力势能与质量、高度的定量关系是什么？重力势能是否与重力做功有关呢？ 一、重力的功请计算三种情况下重力做的功，并总结出重力做功的特点 物体竖直下落AΔhBh1h2WG=mgΔh=mgh1-mgh2WG=mgLcosθ=mgΔh=mgh1-mgh2m一、重力的功物体沿斜线运动AθLmh1h2ΔhB 13物体沿曲线运动A△h1θmL7AChΔh1Δh2Δh3一、重力的功 重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差Δh有关重力做功的特点WG＝mg△h 重力做功物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关（高度差），而跟物体运动的路径无关。小结特殊物理量mg与h的乘积“mgh”可能是一个具有特殊意义的物理量 “mgh”可能是一个具有特殊意义的物理量“mgh”与重力做功有着密切的关系“mgh”随着高度的变化而变化，与势能的基本特征一致把mgh叫做物体的重力势能EP=mgh 二、重力势能5.重力势能的变化:1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。2.重力势能的表达式Ep=mgh3.单位：国际单位制中，焦耳(J)1J=1N·m4.重力势能是标量，状态量ΔEp=Mgh末-mgh始 课堂小结：一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关WG=mgΔh高度差二、重力势能物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积Ep=mgh重力势能是标量，状态量重力势能的变化ΔEp=Mgh末-mgh始 1.物体沿不同的路径从A运动到B，如图所示，则()A．沿路径ACB重力做的功大些B．沿路径ADB重力做的功大些C．沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多D．以上说法都不对课堂练习C 重力做功与路径无关2.一质量为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?(g=9.8m/s2)解:小球下落高度为5m9=245J课堂练习 3、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面前瞬间的重力势能为()A．mghB．mgHC．mg(h＋H)D．－mghD课堂练习 4、关于重力势能，以下说法中正确的是()A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的B．只要重力做功，重力势能一定变化C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变D．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功课堂练习B 课堂练习5、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。BD 起重机g/4的加速度将质量为m的物体匀减速的沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？合力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？课后作业