【前情回顧】

一個(gè)物體能夠做功我們就說(shuō)它具有能，也就是說(shuō)，能是物體儲(chǔ)存的量，功是消耗的能量。

物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能叫做動(dòng)能，它的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大，速度越大動(dòng)能就越大。

當(dāng)物體速度不變時(shí)，它的質(zhì)量變化動(dòng)能也會(huì)發(fā)生變化.

例如：在平直公路上勻速行駛的灑水車(chē)，速度不變質(zhì)量減小，動(dòng)能減小;高空勻速飛行的受油機(jī)，速度不變，質(zhì)量增大動(dòng)能增大。

灑水車(chē) 受油機(jī)

當(dāng)物體質(zhì)量不變時(shí)，速度變化它的動(dòng)能也會(huì)變化.

例如：滑雪運(yùn)動(dòng)員下滑時(shí)，質(zhì)量不變，速度增大動(dòng)能增大，上坡滑行時(shí)，質(zhì)量不變，速度減小動(dòng)能減小.

下坡 上坡

想想看，靜止的物體有沒(méi)有能量呢？

【舉手提問(wèn)】

1.什么叫做重力勢(shì)能？

2.重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)？

3.重力勢(shì)能有哪些應(yīng)用與防護(hù)？

【新課學(xué)習(xí)】

一、重力勢(shì)能

滑雪運(yùn)動(dòng)員從高處滑下來(lái)時(shí)具有動(dòng)能,是因?yàn)樗麖纳侥_到山頂?shù)倪^(guò)程中儲(chǔ)存了能量.

登山 下山

游客從高處沿滑索滑下來(lái)時(shí)具有動(dòng)能,是因?yàn)樗麖纳侥_到山頂?shù)倪^(guò)程中儲(chǔ)
存了能量。

登山 下山

在物理學(xué)中，物體由于高度所決定的能叫做重力勢(shì)能。

重力勢(shì)能是物體由于被舉高而具有的能量，與物體是否運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān).

登上山頂?shù)挠慰秃瓦\(yùn)動(dòng)員到達(dá)山頂都具有重力勢(shì)能.

[想想一議]

觀察一下你所處的周?chē)h(huán)境中，哪些物體具有重力勢(shì)能？

二、重力勢(shì)能的大小

從不同高處落下的物體,重力都能做功,做功的多少可用公式W=Gh=mgh算出。

天空飛來(lái)的小隕石，質(zhì)量雖小，落到地面時(shí)能把地面砸出一個(gè)深坑。

隕石 隕石坑

強(qiáng)夯機(jī)的夯錘被提升的較低，但夯錘的質(zhì)量很大，也能把地基砸出一個(gè)深坑.

強(qiáng)夯機(jī)夯地基

那么,重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)?

[觀察與實(shí)驗(yàn)]

重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)

實(shí)驗(yàn)方法：

實(shí)驗(yàn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法，把一個(gè)實(shí)驗(yàn)小桌放在箱體透明的沙箱中，讓重物從高處落下,打擊小桌觀察桌腿陷入沙子的深度。

桌腿陷入沙子越深,說(shuō)明重物的重力勢(shì)能越大。

視頻：重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)

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[實(shí)驗(yàn)反思]

1.物體被舉高的高度不同，具有的重力勢(shì)能一般不同，重力勢(shì)能的大小可用E=mgh算出。

例如：一個(gè)質(zhì)量為60Kg的跳水運(yùn)動(dòng)員，當(dāng)他站在3m高的跳板上時(shí)，它的重力勢(shì)能約為:

E1=mgh=60Kg×10N/kg×3m=1800J,

當(dāng)他站在10m高的跳板上時(shí)，它的重力勢(shì)能為:E2=mgh

=60Kg×10N/kg×10m=6000J.

3m跳臺(tái) 10m跳臺(tái)

2.被舉高或在高處的物體都具有重力勢(shì)能，當(dāng)物體下落時(shí)，高度減小重力勢(shì)能減小，因物體向下運(yùn)動(dòng)又具有動(dòng)能，動(dòng)能是否變化要根據(jù)下落時(shí)速度是否變化來(lái)判斷。

:

例如：勻速下落的降落傘，重力勢(shì)能變小動(dòng)能不變。

跳傘

3.正在升高的物體，高度增大重力勢(shì)能增大，上升過(guò)程的動(dòng)能是否變化也是根據(jù)速度是否變化來(lái)判斷。

例如：被托起的排球，上升過(guò)程重力勢(shì)能增大，動(dòng)能減??；火箭發(fā)射時(shí)的重力勢(shì)能和動(dòng)能都在增大。

上升的排球 火箭發(fā)射

三、重力勢(shì)能的應(yīng)用與防護(hù)

1.重力勢(shì)能的應(yīng)用

在古代人們就利用水的重力勢(shì)能制成水磨碾米；現(xiàn)代人們利用水的重力勢(shì)能發(fā)電。

水磨 水力發(fā)電站

旅游景點(diǎn)利用人的重力勢(shì)能沿滑索代步；建筑工地利用夯錘的重力勢(shì)能夯實(shí)地基。

滑索 強(qiáng)夯機(jī)

2.防護(hù)因重力勢(shì)能造成傷害

在高層小區(qū)嚴(yán)禁高空拋物，樓層越高，拋出的物體質(zhì)量越大，對(duì)人們的傷害會(huì)越大。

遇到強(qiáng)對(duì)流天氣要及時(shí)防護(hù)或躲進(jìn)安全地方，以防暴雨或冰雹的重力勢(shì)能對(duì)人們?cè)斐蓚Α?/p>

暴雨 冰雹

【中考真題訓(xùn)練】

1.（2019濰坊6題）

無(wú)人機(jī)已被應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,如圖所示是一款四翼無(wú)人機(jī)。在無(wú)人機(jī)勻速上升過(guò)程中,對(duì)其分析正確的是（ ）

A.質(zhì)量增加 B.動(dòng)能增加

C.重力勢(shì)能增加 D.機(jī)械能不變

2.（2019淄博8題）

如圖所示,小球沿軌道由靜止從A點(diǎn)向D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(小球和軌道間存在摩擦),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )

A.小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能最大

B.小球在B點(diǎn)的速度最大

C.小球在C點(diǎn)和B點(diǎn)的機(jī)械能相等

D.小球不能到達(dá)D點(diǎn)

3.(2018常州5題)

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)利用噴藥無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥,安全又高效,如圖所示,噴藥無(wú)人機(jī)在農(nóng)田上方沿水平方向勻速飛行,同時(shí)均勻噴灑農(nóng)藥.此過(guò)程中,噴藥無(wú)人機(jī)的( )

A.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能減小
B.動(dòng)能減小、重力勢(shì)能不變
C.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能減小
D.動(dòng)能不變、重力勢(shì)能不變

4.(2017自貢8題)

如圖所示,一名運(yùn)動(dòng)員投擲鉛球的過(guò)程示意圖.鉛球在b點(diǎn)離手,c點(diǎn)是鉛球運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.在a到d的整個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A.只有在a到b的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做了功

B.在b到d的過(guò)程中,鉛球的機(jī)械能先增加后減少

C.在c到d的過(guò)程中,鉛球的重力勢(shì)能減少

D.在a到d的過(guò)程中,鉛球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷地變化

5.2019天津)(6分)

小明同學(xué)在探究重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí),提出了如下猜想:

猜想一:物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二:物體的重力勢(shì)能與物體所在高度有關(guān)

為了驗(yàn)證上述猜想,他計(jì)劃利用小桌、沙子、質(zhì)量不同的鐵塊和刻度尺進(jìn)行實(shí)驗(yàn):如圖所示,將小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把鐵塊從距桌面某一高度由靜止釋放,撞擊在桌面的中心部位,記錄桌腿進(jìn)入沙子的深度按上述方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

(1)實(shí)驗(yàn)中通過(guò)比較 來(lái)判斷物體重力勢(shì)能的大小;

(2)為了驗(yàn)證猜想一,需選擇表中 (填實(shí)驗(yàn)序號(hào))三組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析;

(3)分析表中①②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是: .

6.(2017鄂爾多斯20題6分)

小夏同學(xué)在體育活動(dòng)中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā),并產(chǎn)生了如下猜想:猜想一:物體的重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二:物件的重力勢(shì)能與物體的下落高度有關(guān)

猜想三:物體的重力勢(shì)能與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)

為此小夏設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn),用大小、形狀相同的A、B、C、D四個(gè)鉛球分別從距離沙表面某高度處?kù)o止釋放,其中D球從光滑彎曲管道上端靜止滑入，最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)的能量損失不計(jì))

(1)本實(shí)驗(yàn)中,采用的研究問(wèn)題的方法是 .(寫(xiě)出一種方法即可)
(2)本實(shí)驗(yàn)中,鉛球的重力勢(shì)能大小是通過(guò) 來(lái)反映的.

(3)為驗(yàn)證猜想二,應(yīng)比較 (填實(shí)驗(yàn)序號(hào))得到的結(jié)論是:當(dāng)物體質(zhì)量相同時(shí), .

(4)比較③④,得到的結(jié)論是 .

(5)經(jīng)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)和分析,小夏大膽給出重力勢(shì)能(EP)的表達(dá)式“EP=mgh”,并去辦公室詢(xún)問(wèn)了老師,得以證實(shí),小夏高興不已,回到教室后,根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)又算出了各小球落到沙表面時(shí)的動(dòng)能,其中B球的動(dòng)能為 J.(忽略空氣阻力,g=10N/kg)

參

考

答

案

從

下

邊

找

！

參考答案：

1. C 2. C 3. A 4. B

5.(1)桌腿進(jìn)入沙子的深度

(2)①④⑤

(3)質(zhì)量相同的物體,位置越高,具有的重力勢(shì)能越大

6.(1) 轉(zhuǎn)換法(或控制變量法)

(2) 鉛球陷入沙中的深度(3) ①③ 物體的下落高度越高,重力勢(shì)能越大

(4) 物體的重力勢(shì)能與下落路徑無(wú)關(guān)

(5) 2