第七章机械能守恒定律第四节重力势能1
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32
（1）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3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里?（3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（4）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7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？以上问题的根本原因都在于水电站“和平号”空间站残片3
一、重力做功1、重力做功与路径无关,2、只跟始末位置的高度差Δh有关重力做功的特点重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。4
1、物体竖直下落AhBm62、物体沿斜线运动AChθm5
Δh1Δh2Δh33、物体沿曲线运动AChA△h1θmL76
2、重力势能的表达式m—物体的质量，单位：千克（kg）EP—物体的重力势能，单位：焦（J）g—重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）h—物体的高度，单位：米（m）即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积．二、重力势能1、物体由于被举高而使物体具有的能叫重力势能7
二、重力势能3、对重力势能的理解：①、重力势能具有相对性，其数值与参考平面 的选取有关，理论上零势面的选取是任意的一般选地面或系统最低处为参考平面②、重力势能是标量，其“+”、“-”表示大小③、重力势能是地球和物体系统所共有的。通常 讲物体具有重力势能为习惯说法。8
三、重力做功与重力势能变化的关系1、重力做正功，重力势能减少， 重力做负功，重力势能增加2、重力做的功等于重力势能的减少量9
计算重力势能之前需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.在参考面上方的物体的高度是正值,重力势能也是正值；势能是标量．+、–表示大小．高度是相对的,所以重力势能也是相对的四、重力势能的相对性10
严格说来,重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的,而不是地球上的物体单独具有的。平常所说的“物体”的重力势能,只是一致习惯简化的说法。五、势能是系统所共有的11
课堂练习1、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BC12
2、一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g=10m/s2)250J课堂练习13
3、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课堂练习14
课堂练习4、起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？15
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：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。表达式三、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，重力势能增加四、重力势能是相对的，正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面 作为零势能参考面。五、势能是系统能（位能）小结16
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