重力势能优质课.ppt

关于重力势能优质课现在学习的是第1页，共28页一枚小小的鸡蛋能有多大的威力呢？一枚小小的鸡蛋能有多大的威力呢？现在学习的是第2页，共28页2一枚一枚3030克的鸡蛋从克的鸡蛋从4 4楼抛下就会让人起肿包；楼抛下就会让人起肿包；从从1818楼抛下就可以砸破行人的头骨；楼抛下就可以砸破行人的头骨；从从3030楼抛下就可使人当场死亡。楼抛下就可使人当场死亡。现在学习的是第3页，共28页 美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为万年前，一颗直径约为3050米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到万千克、速度达到20千千米秒，爆炸力相当于米秒，爆炸力相当于2000万千克万千克 TNT，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹，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，平均深度达米，平均深度达180米的大坑米的大坑。据说，坑中可以安放下。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。多万观众。陨石坑陨石坑3现在学习的是第4页，共28页 由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来出来。重力势能重力势能 物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？这种能量的大小与哪些因素有关呢？这种能量的大小与哪些因素有关呢？想一想想一想现在学习的是第5页，共28页 用自己的课本做如下实验，根据感觉体会物用自己的课本做如下实验，根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关？体的重力势能与什么因素有关？1 1、与高度有关。位置越高，重力势能越大。、与高度有关。位置越高，重力势能越大。2 2、与质量有关。质量越大，重力势能越大。、与质量有关。质量越大，重力势能越大。（1 1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉 （2 2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉感觉 结论：结论：亲身体验亲身体验 加深认识加深认识做一做做一做现在学习的是第6页，共28页h思考与讨论：思考与讨论：如图，质量为如图，质量为m m的小球从高为的小球从高为h h1 1的初位置沿三种不同的路径的初位置沿三种不同的路径运动到高为运动到高为h h2 2的末位置。的末位置。请请计算三种情况下重力做的功分别是多少？根据计算三种情况下重力做的功分别是多少？根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗？计算结果你能总结出重力做功的特点吗？先独立思考，然后小组内交流，讨论完成后各组长发言。先独立思考，然后小组内交流，讨论完成后各组长发言。探究一、重力做功的特点探究一、重力做功的特点探究一、重力做功的特点探究一、重力做功的特点W1=?W2=?W3=?一、重力做功的特点一、重力做功的特点一、重力做功的特点一、重力做功的特点现在学习的是第7页，共28页Lh1h2hh1h2h3h4AAABBB竖直下落竖直下落沿斜线运动沿斜线运动沿曲线运动沿曲线运动W1=mg h=mg(h1h2)=mgh1mgh2 W2=mgLcos =mgh =mg(h1h2)=mgh1mgh2)(321hhhmgmg h12mghmgh123Wmg hmg hmg h 微元法微元法 W3=现在学习的是第8页，共28页重力做功的特点：表达式：现在学习的是第9页，共28页2、表达式：、表达式：1、定义：、定义：物体所受重力物体所受重力mg与所处与所处高度高度h的乘积叫做的乘积叫做物体的重力势能。用物体的重力势能。用EpEp表示。表示。3、单位：、单位：4、理解：、理解：Ep=mgh焦耳，符号为焦耳，符号为J二、重力势能二、重力势能现在学习的是第10页，共28页 阅读课本内容阅读课本内容“重力势能的相对性重力势能的相对性”，思考并回答以，思考并回答以下问题：下问题：1 1、什么叫参考平面？在参考平面，物体的重力势能是多少、什么叫参考平面？在参考平面，物体的重力势能是多少?2 2、通常情况下，如何选取参考平面？、通常情况下，如何选取参考平面？3 3、对选定的参考平面而言，什么情况下重力势能为正值、对选定的参考平面而言，什么情况下重力势能为正值？什么情况下重力势能为负值？什么情况下重力势能为负值？探究二、重力势能的相对性探究二、重力势能的相对性现在学习的是第11页，共28页1.重力势能表达式中的重力势能表达式中的“h”是相对于参考平面而言的，物体位是相对于参考平面而言的，物体位于同一位置，取不同的参考平面，它的重力势能值可能不同。也于同一位置，取不同的参考平面，它的重力势能值可能不同。也就是说，重力势能具有就是说，重力势能具有相对性。相对性。2.参考平面的选取是任意的。选择哪个水平面作为参考平面参考平面的选取是任意的。选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面3.物体位于参考平面上方时，重力势能为正值，位于参考平物体位于参考平面上方时，重力势能为正值，位于参考平面下方时，重力势能为负值，面下方时，重力势能为负值，负值的含义负值的含义是指物体在该位置的是指物体在该位置的重力势能比在参考平面处的重力势能比在参考平面处的小小。现在学习的是第12页，共28页重力势能的正负表示大小重力势能的正负表示大小!重力势能：重力势能：5J 3J 0J 0J 3J 5J二二、重力势能、重力势能现在学习的是第13页，共28页 脑筋急转弯：脑筋急转弯：人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事？人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事？向里跳到五楼的地板上。向里跳到五楼的地板上。算一算：算一算：若人的质量为若人的质量为50kg,五楼窗台距五楼地面的高度五楼窗台距五楼地面的高度为为1m，距楼外地面的高度为，距楼外地面的高度为16m，g=10m/s2。则：。则：1、相对五楼地面，人的重力势能是多少？、相对五楼地面，人的重力势能是多少？2、相对楼外地面，人的重力势能是多少、相对楼外地面，人的重力势能是多少?500J8000J现在学习的是第14页，共28页2、表达式：、表达式：1、定义：、定义：物体所受重力物体所受重力mg与所处与所处高度高度h的乘积叫的乘积叫做物体的重力势能。用做物体的重力势能。用EpEp表示。表示。3、单位：、单位：4、理解：、理解：Ep=mgh焦耳，符号为焦耳，符号为Ja.相对性（参考平面）相对性（参考平面）二、重力势能二、重力势能b.标量，有正负，没有方向标量，有正负，没有方向现在学习的是第15页，共28页想一想：想一想：重力势能跟重力做功密切相关，重力势能跟重力做功密切相关，如果没有了如果没有了重力，物体还有重力势能吗？重力，物体还有重力势能吗？没有！没有！温馨提示：温馨提示：严格地说，重力势能是地球与物体所组成的严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统系统”所共有的，平常所说的所共有的，平常所说的“物体物体”的重力势能的重力势能，只是一种简化的说法。，只是一种简化的说法。现在学习的是第16页，共28页2、表达式：、表达式：1、定义：、定义：物体所受重力物体所受重力mg与所处与所处高度高度h的乘积叫做的乘积叫做物体的重力势能。用物体的重力势能。用EpEp表示。表示。3、单位：、单位：4、理解：、理解：Ep=mgh焦耳，符号为焦耳，符号为Ja.相对性（参考平面）相对性（参考平面）二、重力势能二、重力势能b.标量，有正负，没有方向标量，有正负，没有方向C.系统性系统性现在学习的是第17页，共28页 探究三、重力做功和重力势能变化的关系探究三、重力做功和重力势能变化的关系物体物体向下向下运动，重力做运动，重力做 功，重力势能功，重力势能 。物体物体向上向上运动，重力做运动，重力做 功，重力势能功，重力势能 。判一判：判一判：如上图，当物体向上或向下运动时，重力做什么功？重力如上图，当物体向上或向下运动时，重力做什么功？重力势能如何变化？请完成以下填空，自主回答。势能如何变化？请完成以下填空，自主回答。正正减少减少负负增加增加现在学习的是第18页，共28页 如果重力做如果重力做正功正功，W WG G00，则，则E EP1P1EEP2P2，重力势能重力势能减少减少，重力对物体做的重力对物体做的功等于功等于重力势能的重力势能的减少量。减少量。如果重力做如果重力做负功负功，W WG G00，则，则E EP1P1EEP2P2 ，重力势能重力势能增加增加，物体物体克服克服重力做的重力做的功等于功等于重力势能的增加量重力势能的增加量重力做功对应重力势能的改变，重力做了多重力做功对应重力势能的改变，重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。少功就有多少重力势能发生改变。重力做功的表达式为重力做功的表达式为：21mghmghWG21PPGEEW现在学习的是第19页，共28页三、重力做功与重力势能的关系三、重力做功与重力势能的关系重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加重力做功对应重力势能的改变，重重力做功对应重力势能的改变，重力做了多少功就有多少重力势能发生力做了多少功就有多少重力势能发生改变。改变。21PPGEEW现在学习的是第20页，共28页 练一练练一练:如图有一个质量如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高的小球从桌面以上高h1=1.2m的的A点落到地面上的点落到地面上的B点，桌面的高为点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写。请按要求填写下表下表(g=10m/s2)。参考平面小球在A点重力势能EpA小球在B点重力势能EpBAB下落过程小球重力做功WGAB下落过程小球重力势能变化Ep桌面地面24Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同物体的重力势能的数值不同16J40J减少减少40J40J0J40J减少减少40J WG、Ep与参考面的选取无关。与参考面的选取无关。比较、分析表格中的数据，有何特点？比较、分析表格中的数据，有何特点？现在学习的是第21页，共28页学习小结：学习小结：一、重力做功的特点：一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。能量。理解：理解：相对性、标量性、系统性相对性、标量性、系统性三、重力做功与重力势能变化的关系三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加 hmgWGmghEP21PPGEEW这节课学到了什么？这节课学到了什么？现在学习的是第22页，共28页1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（的是：（）A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD课堂练习课堂练习现在学习的是第23页，共28页 2、物体在运动过程中，克服重力做功为、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则则（）A、重力做功为重力做功为50J；B、重力做功为重力做功为-50J。C、物体的重力势能一定增加了物体的重力势能一定增加了50J；D、物体的重力势能一定减少物体的重力势能一定减少50J；BC现在学习的是第24页，共28页 3 3、井深、井深8m8m，井上支架高为，井上支架高为2m2m，在支架上用一，在支架上用一根根3m3m长的绳子系住一个重长的绳子系住一个重100N100N的物体，则物的物体，则物体的重力势能是体的重力势能是(以地面为参考平面以地面为参考平面)（）A A100J100JB B700J700JC C100J100JD D无法确定无法确定C现在学习的是第25页，共28页重力做功与路径无关重力做功与路径无关 4 4、一质量为一质量为5kg5kg的小球从的小球从5m5m高处下落高处下落,碰撞地面碰撞地面后弹起后弹起,每次弹起的高度比下落高度低每次弹起的高度比下落高度低1m,1m,求求:小小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功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:小球下落高度为小球下落高度为5m5m=5 x 9.8 x 5J=245JhmgWG现在学习的是第26页，共28页作业：作业：课本课本“问题与练习问题与练习”:2、3现在学习的是第27页，共28页感谢大家观看现在学习的是第28页，共28页