第7章 机械能及其守恒定律
第4节 重力势能
一、新课引入
重力势能
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2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。
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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。
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一、新课引入
二、重力做功
重力势能
物体由于被举高而具有的能
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用自己的课本做如下试验
1、与高度有关

2、与质量有关
1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉 • • •
2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉 • • •
探究得到的结论：
5
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物体沿曲线运动
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重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
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重力做功与路径无关
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=9.8m/s2)
解:
小球下落高度为5m
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可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中， “mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
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一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
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重力势能的表达式
Ep = mgh
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．
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一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
1、重力做功与重力势能变化的关系
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
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WG = Ep1 - Ep2
正
负
减少
增加
重力做的功等于重力势能的减少
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
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重力做功与路径无关
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=9.8m/s2)
解:
小球下落高度为5m
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一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
1、重力做功与重力势能变化的关系
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
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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．
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例： 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=9.8m/s2)
5.88J
9.8J
-3.92J
0
►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
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一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
1、重力做功与重力势能变化的关系
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
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例： 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=9.8m/s2)
5.88J
9.8J
-3.92J
0
9.8J
9.8J
9.8J
9.8J
►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
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一、新课引入
二、重力做功
三、重力势能表达式 Ep = mgh
四、弹性势能
1、重力做功与重力势能变化的关系
势能的相对性（高度的相对性）
2、
重力势能
物体由于被举高而具有的能量
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弹性势能
物体由于发生形变而具有的能
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再 见