重力势能【自用版】VIP免费

44重力势能教学目标•1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。•2．理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。•3．知道重力势能的相对性，知道重力势能是物体和地球系统共有的蓬松的白雪，给人以恬静、美丽的感觉。然而雪崩爆发时，以排山倒海之势，推毁沿途一切，给人类、自然界带来灾难！2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。雪崩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3（（11）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达时，温度可达3000℃3000℃，其能量由什么能量转化而来？（，其能量由什么能量转化而来？（22）打桩）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里??（（33）水力发）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（电站为什么要修那么高的大坝？（44）在你的头顶上方相同的高度）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分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？的铅球，你的感觉有何不同？以上问题的根本原因都在于以上问题的根本原因都在于水电站“和平号”空间站残片这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功第一种情况重力做的功：WG＝mgh=mgh1－mgh2第二种情况重力做的功：WG＝mglcosθ＝mgh＝mgh1－mgh2第三种情况重力做的功：WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋···＝mg(Δh1＋Δh2＋···)＝mgh＝mgh1－mgh2通过分析我们知道重力做功的特点1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，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，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同．2、“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。我们把物理量mgh叫做物体的重力势能．物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积．Ep=mgh说明：重力势能是标量．单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢？WG=Ep1-Ep2当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少；当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，所以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是互为相反数塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？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)=14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力势能减少了14000J请同学们完成重力做正功重力势能减少塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？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当然不能，因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况．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?为什么?不行，摩擦力做功与路径有关。高度h是相对于谁的呢？重力势能总是相对于某个水平面来说的，...