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1、第七章第七章 机械能守恒定机械能守恒定律律第四节第四节 重力势能重力势能1上上 页页下下 页页结结 束束 重锤为什么能把木桩打入泥土中？重锤为什么能把木桩打入泥土中？上上 页页下下 页页结结 束束 水力发电站为什么要修那么高的拦水大坝？水力发电站为什么要修那么高的拦水大坝？上上 页页下下 页页结结 束束 情景情景1：如如图，质量量为m的小球从高的小球从高为h1的初位置沿三种的初位置沿三种不同的路径运不同的路径运动到高到高为h2的末位置。的末位置。请计算三种情况下算三种情况下重力做的功分重力做的功分别是多少？是多少？ 探究一：重力做功的特点W3=?W2=?W1=?BBh1h2h3hh1h2Amg
2、A1A2A3lBmgAAmg上上 页页下下 页页结结 束束 1 1、定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高、定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。度的乘积。2 2、单位：焦耳、单位：焦耳(J)(J)（国际单位制）（国际单位制）3 3、重力势能是、重力势能是标量标量，状态量。，状态量。4 4、重力势能的变化、重力势能的变化 E EP P=mgh=mgh2 2-mgh-mgh1 1重力势能重力势能 Ep=mgh上上 页页下下 页页结结 束束 情景情景2-12-1：塔吊把一质量为塔吊把一质量为200kg200kg的物体，从距地面高为的物体，从距地面高为h h1 1=10m=10m的
3、高度匀速运到高为的高度匀速运到高为h h2 2=3m=3m的地方，重力做了多少功？的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？物体的重力势能如何变化？ 探究二:重力做的功与重力势能变化的关系上上 页页下下 页页结结 束束 情景情景2-22-2：塔吊把一质量为塔吊把一质量为200kg200kg的物体，从距地面高为的物体，从距地面高为h h1 1=3m=3m的高度匀速运到高为的高度匀速运到高为h h2 2=10m=10m的地方，重力做了多少功的地方，重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？ 探究二:重力做的功与重力势能变化
4、的关系上上 页页下下 页页结结 束束 探究三:重力势能的相对性情境情境3-1：放于三楼桌面上质量为放于三楼桌面上质量为m的小球，的小球，关于其重力势能的大小，谁讲的有道理？关于其重力势能的大小，谁讲的有道理？hhhHEP= =mgHEP= =mgmg(2h+H)物体的重力势能总是相对于参考平面而言，物体的重力势能总是相对于参考平面而言，在参考平面上重力势能为零在参考平面上重力势能为零参考平面上方的物体的重力势能为正值，参考平面上方的物体的重力势能为正值，下方为负值下方为负值上上 页页下下 页页结结 束束 情景情景3-2:如如图，质量量0.5kg的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上h1=1.2m
5、的的A点落到地面的点落到地面的B点，桌面高点，桌面高h2=0.8m请按要求填写按要求填写下表下表(g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重点重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力势能下落过程下落过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面 6J10J -4J010J10J-10J-10Jh1h2AB 探究三:重力势能的相对性上上 页页下下 页页结结 束束 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，只是一种习惯简化的说法。想一想：想一想：重力势能跟重
6、力做功密切相关，重力势能跟重力做功密切相关， 如果如果没有了重力，物体还有重力势能吗？没有了重力，物体还有重力势能吗？重力势能的系统性重力势能的系统性上上 页页下下 页页结结 束束 上上 页页下下 页页结结 束束 例例2：下列关于重力下列关于重力势能的能的说法正确的是法正确的是()A物体的位置一旦确定，它的重力物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定能的大小也随之确定B物体与零物体与零势能面的距离越大，它的重力能面的距离越大，它的重力势能也越大能也越大C一个物体的重力一个物体的重力势能从能从5 J变化到化到3 J，重力，重力势能增加了能增加了D在地面上的物体具有的重力在地面上的物体具有的重力势能一定等于零能一定等于零上上 页页下下 页页结结 束束 上上 页页下下 页页结结 束束
