1、第七章 機(jī)械能守恒定律 第四節(jié) 重力勢(shì)能,人教版必修2,2002年月日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少人失蹤。,雪崩,美國內(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3050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。,重力勢(shì)能,疑是銀河落九天。 飛流直下三千尺，,為什么水會(huì)往低處流？,如何判斷一個(gè)物體是否具有能

2、量呢？,初中學(xué)過： 如果一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ?這個(gè)物體就具有能。,靜止的物體在沒有下落之前儲(chǔ)存了與高度有關(guān)的能量， (正所謂：蓄勢(shì)待發(fā)）,重力勢(shì)能,通過以下短片觀察： 通過何種途徑能夠使重力勢(shì)能釋放出來,從功和能的關(guān)系的角度分析： 又是通過哪個(gè)力做功使這種能量釋放出來的？ 為什么？,這是一種與高度有關(guān)的能量，我們稱之為重力勢(shì)能。,一、重力的功,重力做功有什么特點(diǎn)呢？,顯然重力勢(shì)能的釋放，必對(duì)應(yīng)于高度的改變， 離不開重力做功,研究重力做功的特點(diǎn),設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的物體，沿三種不同路徑從高度是h1的位置，向下運(yùn)動(dòng)到高度為h2的位置，重力做功各為多少？,思考： 對(duì)于上述重力沿不同路徑做功的三種情形的

3、分析，你有什么體會(huì)？,結(jié)論： 1、物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。,重力做功的表達(dá)式均為：WG=mgh1-mgh2,“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。,功的大小都等于物重跟起點(diǎn)高度的乘積mgh1 與物重跟終點(diǎn)高度的乘積mgh2兩者之差,猜想：重力勢(shì)能的決定因素,自主實(shí)驗(yàn)探究,理論探究,質(zhì)量,高度,研究清重力做功的特點(diǎn)后我們定量研究重力勢(shì)能,(做一做：利用身邊的物體感受、體會(huì)),根據(jù)功和能的關(guān)系： 重力勢(shì)能的變化必與重力做功相關(guān),二、重力勢(shì)能,2、重力勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳（J）,閱讀思考題： 重力勢(shì)能的表達(dá)式是什么?用文字怎樣敘述? 重力勢(shì)能

4、是矢量還是標(biāo)量? 重力勢(shì)能的單位是什么?符號(hào)是什么?,1、物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與 所處高度的乘積,重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量,重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系,Ep1 =mgh1表示物體在初位置的重力勢(shì)能 Ep2=mgh2表示物體在末位置的重力勢(shì)能,WG = Ep1 Ep2 =( Ep2 Ep1) = Ep,重力做功的表達(dá)式：WG = mgh1-mgh2,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？,重力做正功,重力勢(shì)能減少 WG0，EP1EP2,重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加 WG0，EP1EP2,重力勢(shì)能減少的數(shù)

5、量 等于重力對(duì)物體做的功,重力勢(shì)能增加的數(shù)量 等于物體克服重力做的功,通過自主探究、合作交流 深刻體會(huì)： 重力勢(shì)能的相對(duì)性 重力勢(shì)能差值的確定性 重力勢(shì)能正、負(fù)號(hào)的含義,三、重力勢(shì)能的相對(duì)性,站在高樓的窗臺(tái)上，你敢不敢向下跳,閱讀教材該部分內(nèi)容,把所選高度的起點(diǎn)處的平面叫參考平面. 參考平面的選取是任意的 . 選取不同的參 考平面，物體 的重力勢(shì)能的 數(shù)值是不同的 . 通常選擇地面 作為參考平面.,參考平面h2=0,1、 將參考平面的重力勢(shì)能取作零。,2、重力勢(shì)能是標(biāo)量，其負(fù)號(hào)僅表示相對(duì)大?。赫担何挥趨⒖计矫嬉陨系奈矬w的勢(shì)能，Ep0負(fù)值：位于參考平面以下的物體的勢(shì)能，Ep0,小球從A點(diǎn)落到C

6、點(diǎn)。分別以A，C水平面為零勢(shì)面，計(jì)算此小球的重力勢(shì)能并求AC之間的勢(shì)能差。,四、勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的,嚴(yán)格說來，重力勢(shì)能是地球和物體所組成的這個(gè)物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。 平常所說的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種簡化的說法。,分析：Epmgh Gmg m: g : h ：,由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的,決定于物體,決定于地球,反映了物體與地球間的相對(duì)位置關(guān)系,1、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、物體的重力勢(shì)能一定減少50J； D、重力做了50J的負(fù)功。,課堂練習(xí),BD,2、如圖，質(zhì)量1.0kg的小球，從桌面以h1=2.0m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=1.0m請(qǐng)按要求填寫下表(g=10m/s2),20J,30J,-10J,0,30J,30J,-30J,-30J,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),課堂小結(jié),1.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。 2.物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能,(1)重力勢(shì)能是標(biāo)量，單位是焦耳（J） (2)重力勢(shì)能是相對(duì)的,重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的