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1、重力勢能涪陵五中高2018級物理組張瓊丹2002年9月21日上午,俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩,造成至少100人失蹤。雪崩2zxxkw美國內(nèi)華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是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)生了一個直徑約1245米,平均深度達180米的大坑。據(jù)說,坑中可以安放下20個足球場,四周的看臺則能容納200多萬觀眾。隕石坑美國內(nèi)華達州亞利桑那3zxxkw問題與思考1、在什么情
2、況下,物體的重力要做功?物體的高度發(fā)生變化,重力就要做功2、重力做功有何特點?類型3類型2類型1重力的功BBΔh1Δh2Δh3hh1h2Amg類型1:類型2:類型3:A1A2A3WG=mgh=mgh1-mgh2WG=mglcosθ=mgh=mgh1-mgh2WG=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mgh=mgh1-mgh2lBθmgAAmg重力做功有何特點?WG=mgh1-mgh2=mgh物體運動時,重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān),而跟物體運動的路徑無關(guān)。物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個具有特殊意義的物理量。1、定義:物體的
3、重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。2、單位:焦耳(J)(國際單位制)3、重力勢能是標(biāo)量,狀態(tài)量。4、重力勢能的變化ΔEP=mgh2-mgh1重力勢能Ep=mgh問題與思考重力勢能的改變和重力做功之間有怎樣的關(guān)系呢?WG=EP1-EP21、當(dāng)物體由高處向低處運動時:重力做正功,即WG>0,EP1>EP2重力勢能減小2、當(dāng)物體由低處向高處運動時:重力做負(fù)功,即WG<0,EP1<EP2重力勢能增大重力做功對應(yīng)著重力勢能的變化重力勢能的相對性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-3mghEPA=2mghEPB=-2mghEPA=0EPA=-mghEPB=0重力勢能具
4、有相對性,為了比較勢能的大小,應(yīng)選同一個參考面,處在參考面的物體的重力勢能為0,參考面上方的物體的重力勢能是正數(shù),參考面下方的物體的重力是負(fù)數(shù)。重力勢能的增量△Ep=EPB-EPA=-2mgh例:如圖,質(zhì)量0.5kg的小球,從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點,桌面高h(yuǎn)2=0.8m.請按要求填寫下表.(g=10m/s2)參考平面小球在A點重力勢能小球在B點重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能變化桌面地面6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同對一個確定的過程,WG和△EP與參考平面的選
5、擇無關(guān)20嚴(yán)格說來,重力勢能是地球和物體所組成的這個物體“系統(tǒng)”所共有的,而不是地球上的物體單獨具有的。平常所說的“物體”的重力勢能,只是一種習(xí)慣簡化的說法。重力勢能的系統(tǒng)性7-4-1小試身手B2、如圖7-4-2所示,桌面高為h,質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下,不計空氣阻力,假設(shè)以桌面處為參考平面,則小球落到地面前瞬間的重力勢能為().A.mghB.mgHC.mg(h+H)D.-mgh圖7-4-2D3、質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處由靜止釋放,落在地面后出現(xiàn)一個深度為h的坑,如圖所示,在此過程中A.重力對物體做功為mgHB.重力對物體做功為mg(H+h)C.物
6、體的重力勢能減少了mg(H+h)D.物體的重力勢能增加了mg(H+h)BC4、質(zhì)量為m的物體,沿傾角為α的光滑斜面由靜止下滑,當(dāng)下滑t時間時重力勢能減少量為物體在光滑斜面上下滑,加速度a=gsinα,t時間內(nèi)的位移x=gsinαt2/2,下落的高度h=xsinα=gsin2αt2/2,所以重力勢能減少了mg2t2sin2α/2,一、重力做功的特點:與路徑無關(guān),只與起點和終點的高度差有關(guān)二、重力勢能:地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系:重力做正功,重力勢能減少重力做負(fù)功,重力勢能增加四、重力勢能是相對的,正負(fù)表示大小。一般不加說明是
7、以地面或題目中的最低點所在的平面作為參考平面。五、勢能是系統(tǒng)能知識點總結(jié)