
重錘為什么能把水泥樁打入泥土中?
為什么圣潔漂亮的雪一旦形成雪崩,就會有如此大的破壞力?
杠鈴怎么會“一砸到底”呢?
這是因為物體一旦處在一定高度時,就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時,這些能量就會以做功的方式釋放出來 在初中我們已經(jīng)學(xué)過:物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能. 那么重力勢能的大小與什么有關(guān),又如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個問題.
用自己的課本做如下試驗
1、與高度有關(guān) 2、與質(zhì)量有關(guān)
1)同一課本從不同高度下落到自己手上,感覺 ? ? ?
2)不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上,感覺 ? ? ?
探究一:重力做的功與路徑的關(guān)系
探究情景:質(zhì)量為m的小球從高為h1的初位置沿三種不同的路徑運(yùn)動到高為h2的末位置。
WG=mgΔh =mg(h1-h(huán)2) =mgh1-mgh2
問題1:三種情況下重力做的功分別是多少?
WG=mgLcsθ =mgΔh =mg(h1-h(huán)2) =mgh1-mgh2
W1=mgL1csθ1=mgΔh1WG=W1+W2+W3+……WG=mgΔh1+ mg Δh2+ mgΔh3+…… =mg(Δh1+Δh2+Δh3+……) =mgΔh =mgh1-mgh2
問題2:歸納重力做的功與路徑的關(guān)系
【探究結(jié)論】重力對它做的功跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān),只與初、末位置的高度差有關(guān)
【對點訓(xùn)練】沿著高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上將同一物體拉到頂端,以下說法正確的是( )A.沿坡度小、長度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多D.上述幾種情況重力做的功同樣多
“mgh”是一個具有特殊意義的物理量。
把物理量mgh叫做重力勢能。
探究二:重力做的功與重力勢能變化的關(guān)系
問題1: 探究“mgh”物理意義?
WG=mgh1-mgh2
問題:重力做的功與重力勢能有什么關(guān)系呢?
【探究結(jié)論】重力做功等于重力勢能的減少量
【互動探究】具體說明重力做功和重力勢能變化的關(guān)系
物體向下運(yùn)動,重力做 功,重力勢能 。物體向上運(yùn)動,重力做 功,重力勢能 。
當(dāng)物體向上或向下運(yùn)動時,重力做什么功?重力勢能如何變化?
【對點訓(xùn)練】(多選)物體在運(yùn)動過程中克服重力做功為50J,則 ( )A.重力做的功為50JB.物體的重力勢能一定增加了50JC.物體的重力勢能一定減少了50JD.重力做了50J的負(fù)功
一、重力做功及其特點:WG =mgh1-mgh2 與路徑無關(guān),只與起點和終點的位置有關(guān)。二、重力勢能:物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。 表達(dá)式: 三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系: 重力做正功,重力勢能減少,重力勢能減少的數(shù)量等于重力做的功。 重力做負(fù)功,重力勢能增加,重力勢能增加的數(shù)量等于克服重力所做的功。
一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落, 碰撞地面后彈起, 每次彈起的高度比下落的高度低1m, 求:小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功?重力勢能如何變化,變化了多少?(g=10m/s2)
解題關(guān)鍵:(1)重力做功與路徑無關(guān)(2)重力做功與重力勢能的關(guān)系
答案:250J 減少了250J
腦筋急轉(zhuǎn)彎: 人從五樓窗臺上跳下來,為何平安無事?
向里跳到五樓的地板上。
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