重力功與重力勢(shì)能

7.4重力勢(shì)能與重力功學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義式進(jìn)行計(jì)算.2、會(huì)推導(dǎo)重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān).3、理解重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性.2011年7月2日下午1點(diǎn)半，一個(gè)2歲女童從10樓墜落，吳菊萍奮不顧身地沖過去用左臂接住孩子，女童幸免于難。救人的年輕媽媽吳菊萍左臂骨折，受傷較重，被網(wǎng)友稱為托舉生命的“最美媽媽”。

2002年９月２１日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少１００人失蹤。

2

美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。它是5萬年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。強(qiáng)烈的撞擊在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑?？又锌梢园卜畔?0個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬觀眾。

3

由以上實(shí)例可以知道，物體一旦處在一定高度時(shí)，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的高處落下時(shí)，這些能量就會(huì)以做功的方式釋放出來。

我們把物體由于處在一定的高度而具有的能量稱之為重力勢(shì)能！那么，這種能量的大小與哪些因素有關(guān)呢？Ep=mgh2、表達(dá)式：1、定義：物體所受重力mg與所處高度h的乘積叫做物體的重力勢(shì)能。用Ep表示。3、單位：4、h的含義：Ep=mgh焦耳，符號(hào)為Jh指的是相對(duì)于參考面（0勢(shì)能面）的高度。重力勢(shì)能

腦筋急轉(zhuǎn)彎：

人從二十五樓窗臺(tái)上跳下來，為何平安無事？向里跳到二十五樓的地板上。算一算：若人的質(zhì)量為50kg,二十五樓窗臺(tái)距二十五樓地面的高度為1m，距樓外地面的高度為80m，g=10m/s2。則：1、相對(duì)五樓地面，人的重力勢(shì)能是多少？2、相對(duì)樓外地面，人的重力勢(shì)能是多少?看圖思考以下問題：A、B是兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，A懸掛在二樓天花板上，B放在一樓地面上。

1、A和B誰的重力勢(shì)能大？

2、B的重力勢(shì)能有沒有可能是負(fù)數(shù)？3、A的重力勢(shì)能有沒有可能是負(fù)數(shù)？比較重力勢(shì)能的大?。篍PA=2J；EPB=-200J；

EPAEPB說明：能量是沒方向的，負(fù)的能一定比0小，正的能一定比0大，正的能一定比負(fù)的能大。井深8m，井上支架高為2m，在支架上用一根3m長(zhǎng)的繩子系住一個(gè)重100N的物體，則物體的重力勢(shì)能是(以地面為參考平面)（）A．100JB．700JC．－100JD．無法確定C探究、重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系鋼材向下運(yùn)動(dòng)，重力做

功，重力勢(shì)能

。鋼材向上運(yùn)動(dòng)，重力做

功，重力勢(shì)能

。判一判：正減少負(fù)增加7.4重力功θLh1h2Δh……△h1△h2△h3△h4AAABBB豎直下落沿斜線運(yùn)動(dòng)沿曲線運(yùn)動(dòng)重力做功的規(guī)律：

重力做功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。表達(dá)式：WG

=mgΔh初末位置的高度差“下正上負(fù)”表達(dá)式：WG

=mgh1-mgh2重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變，重力做了多少功就有多少重力勢(shì)能發(fā)生改變。①重力對(duì)物體做的功等于重力勢(shì)能的減少量。②

物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加量練一練:

如圖有一個(gè)質(zhì)量2kg的小球從桌面以上高h(yuǎn)1=1.2m的A點(diǎn)落到地面上的B點(diǎn)，桌面的高為h2=0.8m。請(qǐng)按要求填寫下表

(g=10m/s2)。參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能EpA小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能EpBA→B下落過程小球重力做功WGA→B下落過程小球重力勢(shì)能變化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同－16J40J減少40J40J0J40J減少40J?WG、△Ep與參考面的選取無關(guān)。比較、分析表格中的數(shù)據(jù)，有何特點(diǎn)？想一想：重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān)，如果沒有了重力，物體還有重力勢(shì)能嗎？重力勢(shì)能的系統(tǒng)性沒有！嚴(yán)格地說，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，平常所說的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種簡(jiǎn)化的說法。關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說法正確的是：（）A、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少；B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加；C、地球上的物體的重力勢(shì)能都只有一個(gè)唯一確定的值；D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。ABD物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為50J，則（）A、重力做功為50J；B、重力做功為-50J。C、物體的重力勢(shì)能一定增加了50J；D、物體的重力勢(shì)能一定