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1、7.4 7.4 重力势能重力势能打桩机工作现场打桩机工作现场打桩机的重锤被举高时具有打桩机的重锤被举高时具有重力势能重力势能。高度越高，则重力势能越大高度越高，则重力势能越大甲甲甲甲乙乙乙乙质量越大，具有的重力势能越大质量越大，具有的重力势能越大总结：总结：1 1 1 1）高度越高，具有的重力势能越大）高度越高，具有的重力势能越大）高度越高，具有的重力势能越大）高度越高，具有的重力势能越大2 2 2 2）质量越大，具有的重力势能越大）质量越大，具有的重力势能越大）质量越大，具有的重力势能越大）质量越大，具有的重力势能越大重力势能的大小与物体所处的高度及物体重力势能的大小与物体所处的高度及物体本
2、身所具有的质量的大小有关。本身所具有的质量的大小有关。怎样定量的描述重力势能呢怎样定量的描述重力势能呢? ?问题:n1.把一个物体举高,重力做什么功?重力势能如何变化?n2.一个物体从高处下落,重力做什么功?重力势能如何变化?一、重力势能一、重力势能1）设一个质量为）设一个质量为m的物体从高度为的物体从高度为h1的的A点下落到高度为点下落到高度为h2的的B点（不点（不计空气阻力），重力做的功为：计空气阻力），重力做的功为：WG= mg h= mgh1- mgh2h2hBh1A1 1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积度的乘积。即：。即：2 2、
3、重力势能是重力势能是标量标量，单位是，单位是焦耳（焦耳（J J）一、重力势能一、重力势能二、重力做功与重力势能变化的关系二、重力做功与重力势能变化的关系WG = mgh1 - - mgh2 则重力做正功，重力势能减少，减少的重力则重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功势能等于重力所做的功。 则重力做负功，重力势能增加，增加的重力则重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功。势能等于克服重力所做的功。1 1）若物体从高处运动到低处时，）若物体从高处运动到低处时，2 2）若物体从低处运动到高处时，）若物体从低处运动到高处时，= Ep1 Ep2重力做功的特点重力做
4、功的特点 重力所做的功只跟初位置的高度重力所做的功只跟初位置的高度h h1和末位置的和末位置的高度高度h h2有关，与物体运动的路径无关。有关，与物体运动的路径无关。三、重力势能的相对性三、重力势能的相对性1 1、参考平面、参考平面 参考平面可任意选择的，选择哪个平面为参考平面可任意选择的，选择哪个平面为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面或较低的位置作为参考平面。择地面或较低的位置作为参考平面。 2 2、重力势能的正、负。、重力势能的正、负。 参考平面以上的物体势能参考平面以上的物体势能为正值，参考平面以下的物体为正值，参考平面以下的物体势能
5、为负值。所以其正负表示势能为负值。所以其正负表示与参考平面上物体势能的相对与参考平面上物体势能的相对大小。比较重力势能的大小要大小。比较重力势能的大小要带正负号带正负号, ,正大负小正大负小. .AB参考平面参考平面例、如图，桌面距地面高例、如图，桌面距地面高0.8m0.8m，一物体质量为，一物体质量为2kg,2kg,放在距桌面放在距桌面0.4m 0.4m 的支架上，（的支架上，（g g取取10m/s10m/s2 2）（1 1）以）以地面地面为参考平面，求物体具有的势能为参考平面，求物体具有的势能, ,并求并求物体由支架下落到桌面过程中，势能减少多少物体由支架下落到桌面过程中，势能减少多少?
6、?（2 2）以）以桌面桌面为参考平面，求物体具有的势能，并求为参考平面，求物体具有的势能，并求物体由支架下落到桌面过程中，势能减少多少物体由支架下落到桌面过程中，势能减少多少? ?（3 3）比较以上结果，说明什么问题）比较以上结果，说明什么问题? ?0.4m0.8m解：解：(1)以地面为参考平面位置以地面为参考平面位置,物体距参考平面的高度物体距参考平面的高度 h1=1.2m，因此，因此 Ep1=mgh1=24J物体落到桌面时重力势能物体落到桌面时重力势能 Ep2=mgh2=16J物体的重力势能减少量物体的重力势能减少量 Ep1=Ep1 - Ep2=24 16=8J(3)(3)比较以上结果比较
7、以上结果, ,说明重力势能是相对的说明重力势能是相对的, ,大小与参考平面位置大小与参考平面位置的选择有关的选择有关, ,而重力势能的变化是绝对的而重力势能的变化是绝对的, ,它与参考平面位置无它与参考平面位置无关关, ,其变化值是与重力对物体做功多少有关其变化值是与重力对物体做功多少有关. . 即即: : Ep= Ep1 =Ep2 =mg h=8J(2)以桌面为参考平面位置以桌面为参考平面位置,物体距参考平面的高物体距参考平面的高度度h1=0.4m，因此，因此 Ep1=mgh1=8J物体落到桌面时物体落到桌面时, Ep2=0物体的重力势能减少量物体的重力势能减少量 Ep2= Ep1 - Ep
8、2= 8J 0.4m0.8m 重力势能是由地球和地面上物体的相对位置重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的，所以重力势能是物体和地球所组成的系决定的，所以重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的统所共有的. .1 1、用定滑轮从井中向上提水，已知一桶水的重量、用定滑轮从井中向上提水，已知一桶水的重量为为200N200N，以地面为参考平面，以地面为参考平面，1 1）当水桶在井下）当水桶在井下5m 5m 深处时，水的重力势能为多少深处时，水的重力势能为多少？2 2）将水桶提到离地面）将水桶提到离地面0.8m0.8m高处时，水的重力势能高处时，水的重力势能为多少？为多少？3 3）在这个过程中，
9、水的重力对水做的功为多少？）在这个过程中，水的重力对水做的功为多少？练习练习五、弹性势能五、弹性势能弹性势能跟形变量的大小有关弹性势能跟形变量的大小有关六、六、势能六、势能 势能也叫位能，是由相互作用势能也叫位能，是由相互作用物体的相对位置决定。物体的相对位置决定。 七 小结n势能由物体间的相互作用而产生,由它们的相对位置决定.n势能是标量,单位是焦耳 (J).n重力对物体所做的功与物体的运动路径无关,只跟物体运动的始末位置有关,重力所做的功等于物体始末位置重力势能之差.n重力势能是地球和地面上的物体共同具有的,一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关,其变化量却与参考平面无关.八 作业布置:n课本上128页练习四:n 1 2 4思考题思考题: :1.1.起重机以起重机以g/4g/4的加速度将质量为的加速度将质量为m m的物体匀减的物体匀减速的沿竖直方向提升高度速的沿竖直方向提升高度h,h,则起重机钢索的拉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？物体的动多少？物体的重力势能变化了多少？物体的动能变化是多少能变化是多少? ?
