1第7章机械能及其守恒定律4、重力势能 2 4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因素有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题。 5用自己的课本做如下试验1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉••2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉••探究 6重力势能的大小与物体的高度、质量有什么定量关系呢？每一种力做功都对应着一种能量的变化！猜猜看? 7物体竖直下落AhBm物体沿斜线运动ABhθmLWG=mghcos0°=mgh一、重力做功的特点： 8Δh1Δh2Δh3物体沿曲线运动ABhA△h1θmL 9ABhAhBmABhθmL思考：对于上述重力沿不同路径做功的三种情形的分析，你有什么体会？ 结论物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。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。 11WG=mgh=mg（h1-h2）=mgh1-mgh2“mgh”与重力做功有关,又与势能的基本特征一致把物理量mgh叫做重力势能ABhAhBmABhθmL它是一个具有特殊意义的物理量 12４、重力做功与重力势能变化的关系：２、表达式：Ep=mgh３、单位：焦（J）１、定义：物体的重力势能等于它所受重力与它所处高度的乘积．WG=mgh=EP1－EP2=－ΔEP二、重力势能 13讨论：下图中物体运动时，重力做什么功？物体的重力势能发生怎样的变化？根据分析，你能确定重力做功与重力势能变化有什么关系吗？ 重力做功和重力势能变化的关系WG＝EP1－EP2=－ΔEP1、当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG＞０，EP1＞EP2重力势能减小2、当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG＜０，EP1＜EP2重力势能增大重力做功对应着重力势能的变化 15脑筋急转弯人从5楼窗台跳下，怎样才能安然无事呢? 16高度是相对的，重力势能也是相对的．计算要先选定参考平面►在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。►参考平面的选取是任意的，通常选择地面或最低点为参考平面，参考平面的重力势能为零。►在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；６、重力势能是标量．“+、–”号表示大小．重力势能是相对的（高度具有相对性）５、 17例：如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J0Ｊh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 18例：如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。►对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关。重力势能的变化是绝对的（高度变化有绝对性）７、 19重力做功，物体重力势能变化；如果没有重力，还有重力势能吗？说明：重力是地球与物体之间的相互作用力，严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是说物体具有重力势能。８、势能是系统所共有的。 201.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是（）A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C.地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；D.重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD课堂练习 212.关于重力势能的几种理解，正确的是（）A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B.相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题C.在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零BC 22小结一、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二、重力势能：1、定义：物体的重力势能等于它所受重力与它所处高度的乘积．2、表达式3、单位：焦（J）4、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负功，重力势能增加5、重力势能是相对的6、是标量，正负表示大小7、重力势能的变化是绝对的8、势能是系统所共有的WG＝EP1－EP2=－ΔEP 23在雅典奥运会举重男子69公斤级比赛中，中国选手张国政以抓举160公斤，挺举187.5公斤，总成绩347.5公斤获得金牌，这也是中国代表团在本届奥运会上的第11枚金牌。张国政制胜的一举，挺举187.5kg，杠铃被举高约2m。试求：（1）杠铃的势能变化多少？（2）重力做功多少？（3）设挺举过程中，做功时间1s，求运动员发挥的平均功率是多少？奥运物理 24h123如图，质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。（1）足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能变化了多少？ 25再见