高中物理必修二7.4课件

1、 2002年年月月日上午，俄罗斯高加日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少造成至少人失踪。人失踪。 雪雪崩崩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3050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。 水电站水电站“和平号和平号”空间站空间站残片残片学习目标：学习目标：1

2、.1.理解重力势能的概念，掌握重理解重力势能的概念，掌握重力势能的计算方法，知道重力势力势能的计算方法，知道重力势能的相对性能的相对性2 2知道重力做功和重力势能的知道重力做功和重力势能的改变的关系改变的关系3 3理解重力做功与路径无关的理解重力做功与路径无关的特点特点重力势能重力势能: :物体由于被举高而具有的势能物体由于被举高而具有的势能. .当物体的高度发生变化时，重力要做功当物体的高度发生变化时，重力要做功物体被举高时：重力做物体被举高时：重力做 功功物体下降时：重力做物体下降时：重力做 功功正正负负物体竖直下落物体竖直下落 从从 A A 到到 B BAhBm1h2hGwmgh12mg

3、hmgh6一、重力的功一、重力的功物体沿斜线运动物体沿斜线运动 从从 A 到到 CAChmL2h1hcosGWmgl12mghmghmgh物体沿曲线运动物体沿曲线运动h1h2h3ACh2h1hAh 1mL L)(321hhhmgmgh21mghmgh 321WWWW321hmghmghmgW11coshmgmglW重力做功与路径无关重力做功与路径无关, ,只跟始末位置的高度差只跟始末位置的高度差h h有关有关8hmgWG重力做功的特点重力做功的特点 1 1、一质量为、一质量为5kg5kg的小球从的小球从5m5m高处高处下落下落, , 碰撞地面后弹起碰撞地面后弹起, , 每次弹每次弹起的高度比下

4、落高度低起的高度比下落高度低1m, 1m, 求求: :小小球从下落到停在地面的过程中重球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功力一共做了多少功? (g= 10m/s? (g= 10m/s2 2) ) 250J250J9课堂训练课堂训练 可见可见, ,重力做的功等于重力做的功等于“mghmgh”这个这个量的变化量的变化. .在物理学中在物理学中, “, “mghmgh”是一是一个由特殊意义的物理量个由特殊意义的物理量. .就用这个物理就用这个物理量表示物体的重力势能。量表示物体的重力势能。12mghmghhh2h1AB物体从物体从A落到落到B的过程中的过程中,重力做功重力做功12()mg h

5、h12mghmghhmgWG 二、重力势能二、重力势能表达式表达式: Ep=mgh m 物体的质量，单位：千克物体的质量，单位：千克（kg）Ep 物体的重力势能物体的重力势能, ,单位单位: :焦焦（J）g g 重力加速度重力加速度, ,单位单位: :米秒米秒2(ms2)h 物体的高度，单位：米物体的高度，单位：米（m） 即：即：物体的重力势能等于物体的物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积重力和它的高度的乘积mghEp WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 重力做功与重力势能变化关系重力做功与重力势能变化关系重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少

6、量 如果重力做如果重力做正功正功, ,重力势能重力势能减少减少, ,减减少的重力势能少的重力势能等于重力对物体做的功等于重力对物体做的功 如果重力做如果重力做负功负功, ,重力势能重力势能增加增加, ,增加增加的重力势能的重力势能等于物体克服重力做的功等于物体克服重力做的功PPPGEEEW21计算重力势能之前需要先选定参考平面计算重力势能之前需要先选定参考平面 在参考面下方在参考面下方的物体的高度是的物体的高度是负值负值，重力势能也是重力势能也是负值负值。 参考平面的选取是任意的参考平面的选取是任意的 . . 在参考面上方在参考面上方的物体的高度是的物体的高度是正值正值, ,重力势能也是重力势

7、能也是正值正值；势能是势能是标量标量+ +、表示表示大小大小三、重力势能的相对性三、重力势能的相对性高度的相对的高度的相对的, ,所以重力势能也是相对的所以重力势能也是相对的例例: :如图如图, ,质量质量0.5kg0.5kg的小球的小球, ,从桌面以上从桌面以上h h1 1=1.2m=1.2m的的A A点落到地面的点落到地面的B B点点, ,桌面高桌面高h h2 2=0.8m=0.8m请按要求填写下表请按要求填写下表.(g=10m/s(g=10m/s2 2) )参考参考平面平面小球在小球在A A点重点重力势能力势能小球在小球在B B点重点重力势能力势能下落过下落过程小球程小球重力做重力做功功

8、下落过下落过程小球程小球重力势重力势能变化能变化桌面桌面地面地面 6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面, ,物体的重物体的重力势能的数值不同力势能的数值不同 对一个确定的过程，对一个确定的过程，W WG G和和E EP P与与参考面的选择无关参考面的选择无关 严格说来严格说来, ,重力势能是地球和重力势能是地球和物体所组成的这个物体物体所组成的这个物体“系统系统”所所共有的共有的, ,而不是地球上的物体单独而不是地球上的物体单独具有的。具有的。 平常所说的平常所说的“物体物体”的重力势的重力势能能, , 只是一致习惯简化的说法。只是一

9、致习惯简化的说法。一、重力做功的特点：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与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。的能量。 表达式表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。

10、的平面作为零势能参考面。五、势能是系统能五、势能是系统能 hmgWGmghEP21PPGEEW2 2、选择不同的水平面作为参考平面，物、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量中重力势能改变量( ) ( ) A. A.都具有不同的数值都具有不同的数值 B.B.都具有相同的数值都具有相同的数值 C.C.前者具有相同的数值，后者具有不前者具有相同的数值，后者具有不同的数值同的数值 D.D.前者具有不同的数值，后者具有相前者具有不同的数值，后者具有相同的数值同的数值 D D3 3、沿高度相同、沿高度相同, ,长度和粗糙程度均不同

11、长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端的斜面把同一物体从底端拉到顶端, ,比比较重力势能的变化较重力势能的变化, ,正确的是（正确的是（ ）A A、沿长度大的粗糙斜面拉、沿长度大的粗糙斜面拉, ,重力势能增重力势能增加最多加最多B B、沿长度小的粗糙斜面拉、沿长度小的粗糙斜面拉, ,重力势能增重力势能增加一定最少加一定最少C C、无论长度如何、无论长度如何, ,斜面越粗糙斜面越粗糙, ,重力势能重力势能增加越多增加越多D D、几种情况下、几种情况下, ,重力势能增加一样多重力势能增加一样多D D启导启导 物体重力势能的变化决定于什么物体重力势能的变化决定于什么力的做功？与物体所经的路径和斜面的力的做功？与物体所经的路径和斜面的粗糙程度有关吗？粗糙程度有关吗