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1、湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10小结小结求变力做功：求变力做功：方法方法1：微元法：微元法方法方法2：变力转化为恒力：变力转化为恒力方法方法3：W=Pt(机车机车方法方法4：平均力法：平均力法F大小随大小随S均匀变化均匀变化方法方法5：F-S示功图法如图示功图法如图湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10小结小结求变力做功：求变力做功：方法方法1：微元法：微元法方法方法2：变力转化为恒力：变力转化为恒力方法方法3：W=Pt(机车机车方法方法4：平均力法：平均力法F大小随
2、大小随S均匀变化均匀变化方法方法5：F-S示功图法如图示功图法如图湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10【例】如下图的程度传送安装，【例】如下图的程度传送安装，AB间距足够长，传送带以间距足够长，传送带以v匀速运转。把一质量匀速运转。把一质量为为m的零件无初速地放在传送带的的零件无初速地放在传送带的A处，知处，知零件与传送带之间的动摩擦因数为零件与传送带之间的动摩擦因数为，试求，试求从从A到到B的过程中，摩擦力对零件所做的功。的过程中，摩擦力对零件所做的功。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10雪雪 崩崩22002年年9月月21日上午，俄
3、罗斯高加索北奥塞梯日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地域的一个村庄发生雪崩，呵斥至少地域的一个村庄发生雪崩，呵斥至少100人失踪。人失踪。 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 美国内华达州美国内华达州亚利桑那陨石坑。亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是这个陨石坑是5万万年前，一颗直径约年前，一颗直径约为为3050米的铁质米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速万千克、速度到达度到达20千米秒，爆炸力相当于千米秒，爆炸力相当于2000万千克万千克(TNT)，超越美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在超越美国轰炸日本广岛那颗原子弹
4、的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达米，平均深度达180米的米的大坑。听说，坑中可以安放下大坑。听说，坑中可以安放下20个足球场，周围的看个足球场，周围的看台那么能包容台那么能包容200多万观众。多万观众。 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 这是由于物体一旦处在一定高度时，这是由于物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所在处的就具有了一定的能量。而当它从所在处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。释放出来。初中我们曾经学过：物体由于被举高初中我们曾经学过：
5、物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。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，又那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？如何定量表示呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10一、一、 重力做功重力做功重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量物体由于被举高而具有的能量湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体竖直下落物体竖直下落物体沿斜线运动物体沿斜线运动h2mABhh1mALCh h1h2湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体竖直下落物体竖直下落物体沿斜线运动物体沿斜线运动mALCh
6、 h1h2h2mABhh1湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体竖直下落物体竖直下落物体沿斜线运动物体沿斜线运动mALCh h1h2h2mABhh1湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体沿曲线运动物体沿曲线运动AChh1h2湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体沿曲线运动物体沿曲线运动 h1 h2 h3AChh1h2A h1 mL湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体沿曲线运动物体沿曲线运动 h1 h2 h3AChh1h2A h1 mL湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星
7、远程学校2012年上学期制作 10物体沿曲线运动物体沿曲线运动 h1 h2 h3AChh1h2A h1 mL湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体沿曲线运动物体沿曲线运动 h1 h2 h3AChh1h2A h1 mL湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体沿曲线运动物体沿曲线运动 h1 h2 h3AChh1h2A h1 mL湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10重力做功与途径无关，只跟重力做功与途径无关，只跟始末位置的高度差有关。始末位置的高度差有关。重力做功的特点重力做功的特点:湖南长郡卫星远程学校湖南
8、长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10物体从物体从A落到落到B的过程中的过程中, 重力做功重力做功 hh2h1AB可可见，重力做的功等于，重力做的功等于“mgh这个量个量的的变化。在物理学中，化。在物理学中， “mgh是一个由特是一个由特殊意殊意义的物理量。就用的物理量。就用这个物理量表示物体个物理量表示物体的重力的重力势能。能。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10一、一、 重力做功重力做功二、二、 重力势能重力势能 重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量物体由于被举高而具有的能量湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 101.重力势
9、能的表达式：重力势能的表达式：Ep = mghm 物体的物体的质量，量，单位：千克位：千克kgEp 物体的重力物体的重力势能，能，单位：焦位：焦Jg 重力加速度，重力加速度，单位：米秒位：米秒2ms2h 物体的高度，物体的高度，单位：米位：米m即：物体的重力势能等于物体的分量即：物体的重力势能等于物体的分量和它的高度的乘积。和它的高度的乘积。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10【练习】塔吊把一质量为【练习】塔吊把一质量为200kg的物体，从的物体，从距地面高为距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为的高度匀速运到高为h2=3m的的地方，重力做了多少功？物体的重力势
10、能如何变地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？假设物体加速或减速下降呢？化？假设物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2)湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10【练习】塔吊把一质量为【练习】塔吊把一质量为200kg的物体，从的物体，从距地面高为距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为的高度匀速运到高为h2=3m的的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？假设物体加速或减速下降呢？化？假设物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2)重力做功为：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-
11、Ep2=mgh1-mgh2 =14000J重力势能减少了重力势能减少了14000J【分析】【分析】湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 102. 重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10(1)重力做正功重力重力做正功重力势能减少，而且重能减少，而且重力做了多少功，重力力做了多少功，重力势能就减少了多少。能就减少了多少。(2)重力做重力做负功重力功重力势能添加，而且克能添加，而且克服重力做了多少功，重力服重力做了多少功，重力势能就添加多少。能就添加多少。领会会“功是能量功是能量转化的量度化的
12、量度2. 重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 当然不能，由于此当然不能，由于此时这个能量不能表示个能量不能表示物体重力做功的物体重力做功的实践情况。践情况。当摩擦力当摩擦力对物体做功物体做功时，我，我们能不能定能不能定义有一个摩擦力有一个摩擦力势能存在呢？能存在呢？为什么？什么？ 不行，摩擦力做功与途径有关。不行，摩擦力做功与途径有关。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10三三. 重力势能的相对性重力势能的相对性
13、湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 三三. 重力势能的相对性重力势能的相对性高度高度h是相对于谁的呢？是相对于谁的呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 三三. 重力势能的相对性重力势能的相对性高度高度h是相对于谁的呢？是相对于谁的呢？重力势能总是相对于某个程度面来说的，这重力势能总是相对于某个程度面来说的，这个程度面叫参考平面。个程度面叫参考平面。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 三三. 重力势能的相对性重力势能的相对性高度高度h是相对于谁的呢？是相对于谁的呢？重力势能总是相对于某个程度面来说的
14、，这重力势能总是相对于某个程度面来说的，这个程度面叫参考平面。个程度面叫参考平面。参考平面选取不同，重力势能的数值就不同。参考平面选取不同，重力势能的数值就不同。可见，重力势能具有相对性。选择哪个程度面作为可见，重力势能具有相对性。选择哪个程度面作为参考平面，可视研讨问题的方便而定，通常选择地参考平面，可视研讨问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。选择不同的参考平面，物体的重面作为参考平面。选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研讨有关重力力势能的数值是不同的，但并不影响研讨有关重力势能的问题。势能的问题。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作
15、10说说 明明湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10重力势能的正负表示大小。重力势能的正负表示大小。说说 明明湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10重力势能的正负表示大小。重力势能的正负表示大小。对选定的参考平面而言，对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；势能也是正值；下方物体的高度是负值，下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。重力势能重力势能也是负值。重力势能为负，表示物体在这个位置具为负，表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。具有的
16、重力势能少。说说 明明湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10重力势能的正负表示大小。重力势能的正负表示大小。对选定的参考平面而言，对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；势能也是正值；下方物体的高度是负值，下方物体的高度是负值，重力势能也是负值。重力势能重力势能也是负值。重力势能为负，表示物体在这个位置具为负，表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。具有的重力势能少。重力势能：重力势能：3 J 5 J说说 明明湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作
17、 10 【例】如图【例】如图, 质量质量1.0kg的小球的小球, 从桌面以上从桌面以上h1=1.2m的的A点落到地点落到地面的面的B点点, 桌面高桌面高h2=0.8m. 请按要请按要求填写下表求填写下表. (g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重力势点重力势能能小球在小球在B点重力势点重力势能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小下落过程小球重力势能球重力势能变化变化桌面桌面地面地面h1h2AB湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 【例】如图【例】如图, 质量质量1.0kg的小球的小球, 从桌面以上从桌面以上h1=1.2m的的A点落到地
18、点落到地面的面的B点点, 桌面高桌面高h2=0.8m. 请按要请按要求填写下表求填写下表. (g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重力势点重力势能能小球在小球在B点重力势点重力势能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小下落过程小球重力势能球重力势能变化变化桌面桌面12J-8J20J减少减少20J地面地面h1h2AB湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10 【例】如图【例】如图, 质量质量1.0kg的小球的小球, 从桌面以上从桌面以上h1=1.2m的的A点落到地点落到地面的面的B点点, 桌面高桌面高h2=0.8m. 请按要请按要求填写下表求填
19、写下表. (g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重力势点重力势能能小球在小球在B点重力势点重力势能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小下落过程小球重力势能球重力势能变化变化桌面桌面12J-8J20J减少减少20J地面地面20J020J减少减少20Jh1h2AB湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10四四. 重力势能的系统性重力势能的系统性湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10四四. 重力势能的系统性重力势能的系统性那么重力势能是谁具有的呢？那么重力势能是谁具有的呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校201
20、2年上学期制作 10四四. 重力势能的系统性重力势能的系统性那么重力势能是谁具有的呢？那么重力势能是谁具有的呢？重力势能应该是物体与地球组成的系统重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。具有的。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10四四. 重力势能的系统性重力势能的系统性那么重力势能是谁具有的呢？那么重力势能是谁具有的呢？重力势能应该是物体与地球组成的系统重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。具有的。不只是重力势能，任何方式的势能，都不只是重力势能，任何方式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间，或是相应的物体系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决议的。能，是由各物体的相对位置决议的。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2012年上学期制作 10考一本考一本作作 业业
