第四節(jié)重力勢(shì)能第一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日（1）打樁機(jī)的重錘舉高后從高處落下時(shí)，為什么重錘舉高能把水泥樁打進(jìn)地里?

2如果懸掛的是舉重的杠鈴呢?（2）水力發(fā)電站為什么要修那么高的大壩？（3）在你的頭頂上方,用線懸掛一個(gè)乒乓球,你有何感覺？第二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能3重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究第三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日

美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達(dá)到20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬觀眾。

隕石坑美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那5第四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日重力勢(shì)能的大小與物體的高度、質(zhì)量在數(shù)量上有什么關(guān)系呢？每一種力做功都對(duì)應(yīng)著一種能量的變化！猜猜看?第五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日一、新課引入二、重力做功重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能6第六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日物體豎直下落AhBm7物體沿斜線運(yùn)動(dòng)AChθmLWG=Fscos0°=mgh二、重力做功第七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日Δh1Δh2Δh3物體沿曲線運(yùn)動(dòng)ABhA△h1θmL8第八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日物體從A落到B的過程中,重力做功1、重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)9WG=mghABhAhBmABhθmL思考：

對(duì)于上述重力沿不同路徑做功的三種情形的分析，你有什么體會(huì)？第九頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日10WG=mgh=mgh1-mgh2“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它與重力做功有關(guān),又與勢(shì)能的基本特征一致。把物理量mgh叫做重力勢(shì)能。ABhAhBmABhθmL第十頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日二、重力做功三、重力勢(shì)能表達(dá)式Ep=mgh11單位：焦（J）物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與它所處高度的乘積．勢(shì)能是標(biāo)量WG=mgh=EP1－EP2第十一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日討論：

下圖中物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做什么功？物體的重力勢(shì)能發(fā)生怎樣的變化？根據(jù)分析，你能確定重力做功與重力勢(shì)能變化有什么關(guān)系嗎？第十二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系A(chǔ)、重力做正功,重力勢(shì)能減少WG>0，EP1>EP2。重力勢(shì)能減少的數(shù)量等于重力所做的功。B、重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加WG<0，EP1<EP2。重力勢(shì)能增加的數(shù)量等于物體克服重力所做的功。第十三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系14

重力做多少正功重力勢(shì)能減少多少;重力做多少負(fù)功重力勢(shì)能增加多少。WG=－ΔEP第十四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日請(qǐng)大家計(jì)算：課桌上質(zhì)量為m的物體，它的重力勢(shì)能多大呢？h是相對(duì)哪個(gè)參考平面呢?第十五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日高度是相對(duì)的，勢(shì)能也是相對(duì)的．計(jì)算要先選定參考平面?在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。?參考平面的選取是任意的，通常選擇地面或最低點(diǎn)為參考平面.參考平面的重力勢(shì)能為零．

?在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；勢(shì)能是標(biāo)量．+、–表示大?。?5重力勢(shì)能有相對(duì)性（高度具有相對(duì)性）2、第十六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化桌面地面6J10J-4J0Ｊh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同1716第十七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化桌面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同?對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關(guān)18重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的（高度變化有絕對(duì)性）3、第十八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日重力做功，物體重力勢(shì)能變化；如果沒有重力，還有重力勢(shì)能嗎？說明：1、重力是地球與物體之間的相互作用力，嚴(yán)格地說，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，而不是說物體具有重力勢(shì)能。2、勢(shì)能是物體系由于其中各物體之間或物體內(nèi)各部分存在相互作用而具有的能是由各物體的相對(duì)位置決定的，所以勢(shì)能也叫位能。例如：我們以后會(huì)學(xué)到的分子力與分子勢(shì)能，電場(chǎng)力與電勢(shì)能。它們都是系統(tǒng)共有的，都具有類似的功能規(guī)律。204、勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。第十九頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日四、生活中的重力勢(shì)能23第二十頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日小結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。表達(dá)式

三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力做正功，重力勢(shì)能減少重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加四、重力勢(shì)能是相對(duì)的，正負(fù)表示大小。重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的。一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考面。五、勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。WG=－ΔEP29第二十一頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日在雅典奧運(yùn)會(huì)舉重男子69公斤級(jí)比賽中，中國(guó)選手張國(guó)政以抓舉160公斤，挺舉187.5公斤，總成績(jī)347.5公斤獲得金牌，這也是中國(guó)代表團(tuán)在本屆奧運(yùn)會(huì)上的第11枚金牌。

張國(guó)政制勝的一舉，挺舉187.5kg，杠鈴被舉高約2m。試求：1、杠鈴的勢(shì)能變化多少？2、重力做功多少？3、設(shè)挺舉過程中，做功時(shí)間1s，求運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮的平均功率是多少？奧運(yùn)物理24第二十二頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日奧運(yùn)物理課外探究：跳高運(yùn)動(dòng)過竿形式的發(fā)展歷程，從重力勢(shì)能的角度討論不同過竿動(dòng)作的技術(shù)特點(diǎn)，背越式跳高的優(yōu)點(diǎn)。26第二十三頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日思考題

？？？圖示的兩種情況中物體的勢(shì)能是增大，變小，還是不變？一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面推袋壁使它變形。一根自由懸掛的鏈條，有人將它的中點(diǎn)下拉，使它成兩條直線形狀。27第二十四頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。下圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。請(qǐng)你從提高能量利用效率的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。練一練28第二十五頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日課后探究：研究物體從某一高處自由下落后，插入沙土過程中受到的平均阻力。AF=?第二十六頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說法正確的是：A、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少；B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加；C、地球上的物體的重力勢(shì)能都只有一個(gè)唯一確定的值；D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。ABD課堂練習(xí)2、物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為50J，則：A、重力做功為50J；B、物體的重力勢(shì)能一定增加了50J；C、物體的動(dòng)能一定減少50J；D、重力做了50J的負(fù)功。BD30第二十七頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日3、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是A、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物

體做功B、相對(duì)于不同的參考平面，物體具有不同數(shù)

值的重力勢(shì)能，但這并不影響研究有關(guān)重

力勢(shì)能的問題C、在同一高度將物體不論向何方向拋出，只

要拋出時(shí)的初速度大小相同，則落地時(shí)減

少的重力勢(shì)能必相等D、放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零BC31第二十八頁(yè)，共三十頁(yè)，2022年，8月28日h1234、如圖，質(zhì)量為m的足球在地面1位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)2的高度為h。1、足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力勢(shì)能增加了多少？2、足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做了多少功？足球的重力勢(shì)能減少了多少？3、足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做了多少功？