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文档简介
4重力势能第1页引入
蓬松白雪,给人以恬静、漂亮感觉。然而雪崩暴发时,以排山倒海之势,推毁沿途一切,给人类、自然界带来灾难!第2页欣赏选自电影《极限特工》电影片段第3页
这是因为物体一旦处于一定高度时,就含有了一定能量。而当它从所处高处落下时,这些能量就会以做功方式释放出来
在初中我们已经学过:物体因为被举高而含有能量叫重力势能.
那么重力势能大小与什么相关,又怎样定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题.第4页做功
请同学们分别计算以下三种情况重力所做功第5页分析第一个情况重力做功:WG=mgh=mgh1-mgh2第6页分析第二种情况重力做功:WG=mglcosθ=mgh
=mgh1-mgh2第7页分析第三种情况重力做功:WG=mgΔh1+mgΔh2+
···
=mg(Δh1+Δh2+
···)
=mgh
=mgh1-mgh2第8页结论经过分析我们知道重力做功特点1、重力做功特点是与运动详细路径无关,只与初末状态物体高度差相关,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,只要初末状态高度差相同,重力做功就相同.2、“mgh”是一个含有特殊意义物理量。这是因为mgh这个物理量特殊意义在于它一方面与重力做功亲密相关,另首先它随高度改变而改变.恰与势能基本特征一致。第9页重力势能我们把物理量mgh叫做物体重力势能.
物体重力势能等于它所受到重力与所处高度乘积.Ep=mgh说明:重力势能是标量.单位:焦耳,1J=1kg·m·s-2·m=1N·m
第10页关系重力势能和重力做功表示式非常相同,它们之间关系是什么呢?WG=Ep1-Ep2
当物体受到重力做正功时,物体重力势能降低;当物体克服重力做功时,物体重力势能增加,所以说重力势能改变量和重力做功之间关系应该是互为相反数
第11页练习
塔吊把一质量为200kg物体,从距地面高为h1=10m高度匀速运到高为h2=3m地方,重力做了多少功?物体重力势能怎样改变?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重力势能降低了14000J请同学们完成重力做正功重力势能降低第12页练习
塔吊把一质量为200kg物体,从距地面高为h1=3m高度匀速运到高为h2=10m地方,重力做了多少功?物体重力势能怎样改变?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)=-14000JWG=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第13页
当然不能,因为此时这个能量不能表示物体重力做功实际情况.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?为何?
不行,摩擦力做功与路径相关。第14页重力势能的相对性高度h是相对于谁呢?
重力势能总是相对于某个水平面来说,这个水平面叫参考平面.
参考平面选取不一样,重力势能数值就不一样.可见,重力势能含有相对性.选择哪个水平面作为参考平面,可视研究问题方便而定,通常选择地面作为参考平面.选择不一样参考平面,物体重力势能数值是不一样,但并不影响研究相关重力势能问题,因为在相关问题中,有确定意义是重力势能差值,这个差值并不因选择不一样参考平面而有所不一样
第15页重力势能正负表示大小说明对选定参考平面而言,上方物体高度是正值,重力势能也是正值;下方物体高度是负值,重力势能也是负值。重力势能为负,表示物体在这个位置含有重力势能比在参考平面上含有重力势能少。重力势能:-3J>-5J第16页总结我们已经体会到:1、重力做正功重力势能降低,而且重力做了多少功,重力势能就降低了多少。2、重力做负功重力势能增加,而且克服重力做了多少功,重力势能就增加多少。体会“功是能量转化量度”第17页重力势能的系统性那么重力势能是谁含有呢?
重力势能应该是物体与地球组成系统共同含有,而不是地球上某一个物体单独含有。不只是重力势能,任何形式势能,都是对应物体系统因为其中各物体之间,或物体内各部分之间存在相互作用而含有能,是由各物体相对位置决定.第18页A.重力势能等于零物体,一定不会对别物体做功
B.放在地面上物体,它重力势能一定等于零
C.在不一样高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等
D相对不一样参考平面,物体含有不一样数值重力势能,但并不影响研究相关重力势能练习1、关于重力势能几个了解,正确是()D第19页
A.重力势能只跟物体所处初、末位置相关,与物体实际经过路径无关
B.重力势能改变,只跟重力做功相关,和其它力做功多少无关
C.重力势能是矢量,在地球表面以上为正,在地球表面以下为负
D.重力势能改变量等于重力对物体做功2.以下关于重力势能说法,正确是()练习B第20页一、重力做功:与起点和终点位置相关.与物体路径无关.
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