人教版高一物理必修重力势能课件.pptx

1.1.知道重力势能的定义，理解重力势能的表达式知道重力势能的定义，理解重力势能的表达式。2.2.知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义,重力势能是标量重力势能是标量。3.3.理解重力做功与重力势能的关系理解重力做功与重力势能的关系。学习目标学习目标复习回顾复习回顾功与能关系：功与能关系：力对物体所做的功公式力对物体所做的功公式 功是能量转化的量度物体由于被举高而物体由于被举高而具有具有重力势能重力势能物体的重力势能与什么因素有关物体的重力势能与什么因素有关？物体的质量物体的质量物体的高度物体的高度探究一：重力做的功与路径的关系探究一：重力做的功与路径的关系竖直下落竖直下落沿倾斜直线沿倾斜直线沿任意路径运动沿任意路径运动探究情景：探究情景：质量为质量为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的初位置沿三种不同的路径运动到高为径运动到高为h h2 2的末位置。的末位置。h1h2 hAB竖直下落竖直下落WG=mgh =mg(h1h2)=mgh1mgh2 问题问题1 1：三种情况下重力做的功分别是多少：三种情况下重力做的功分别是多少？人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）LB沿斜线运动沿斜线运动h1 hh2WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2)=mgh1mgh2人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）h1h2h3h4A沿曲线运动沿曲线运动h1 hh2W1=mgL1cos1=mgh1WG=W1+W2+W3+WG=mgh1+mg h2+mgh3+=mg（h1+h2+h3+)=mgh =mgh=mgh1 1mghmgh2 2利用微元法利用微元法人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）mg三种情况重力做功三种情况重力做功 相同：相同：【探究结论探究结论】物体运动时，物体运动时，重力重力对它对它做的功做的功只跟它的只跟它的起点和终点起点和终点的位置的位置有关，而跟物体运动的有关，而跟物体运动的路径无关路径无关。问题问题2 2：归纳重力做的功与路径的关系：归纳重力做的功与路径的关系竖直下落竖直下落沿倾斜直线沿倾斜直线沿任意路径运动沿任意路径运动人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的只跟它的起点和终点的位置起点和终点的位置有关，而与物体运有关，而与物体运动的路径无关。动的路径无关。8一、重力做功的特点一、重力做功的特点探究二：重力势能的表达式探究二：重力势能的表达式重力做的功等于“mgh”这个量的变化。在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义的物理量。就用这个物理量表示物体的重力势能。人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）2 2、表达式：、表达式：1 1、定义：、定义：物体所受重力物体所受重力mgmg与所处高度与所处高度h h的乘积叫做物的乘积叫做物体的重力势能。用体的重力势能。用E Ep p表示。表示。3 3、单位：、单位：4 4、重力势能是、重力势能是标量标量。E Ep p=mghmgh焦耳，符号为焦耳，符号为J二、重力势能二、重力势能需要先选定参考平面需要先选定参考平面脑筋急转弯：脑筋急转弯：“冒险王冒险王”从四楼窗台上跳下来，为何平安无从四楼窗台上跳下来，为何平安无事？事？（零势能面）（零势能面）对重力势能的进一步理解：对重力势能的进一步理解：1、重力势能具有相对性、重力势能具有相对性理理论论上上零零势势能能面面的的选选取取是是任任意意的的，计计算算时时必必须须首首先先选选取取参参考考平平面面（零零势势能能面面），通通常常选选地地面面或或系系统统最最低低处处为为参参考平面考平面（1 1）参考平面：）参考平面：对选定的参考平面而对选定的参考平面而言，言，在参考平面上方的物在参考平面上方的物体体，高度是正值，高度是正值，重力势重力势能也是正值能也是正值；在参考平面在参考平面下方的物体下方的物体，高度是负值，高度是负值，重力势能重力势能也是也是负值负值。2、重力势能是重力势能是标量，其标量，其“+”、“-”表示大小表示大小3、重重力力势势能能是是地地球球和和物物体体系系统统所所共共有有的的。通通常常 讲物体具有重力势能为习惯说法。讲物体具有重力势能为习惯说法。（2 2）负值的含义：）负值的含义：物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具物体具有负的重力势能，表示物体在该位置具有的重力势能有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要小要小。如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上h1=1.2m的的A点落到地面的点落到地面的B点，点，桌面高桌面高h2=0.8m。请按要求填写下表。请按要求填写下表。(g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重点重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力势能下落过程下落过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面6J10J-4J010J10J减少减少10J减少减少10Jh1=1.2h2=0.8AB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对一个确定的过程，重力做功和重力势能的变化对一个确定的过程，重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关与参考平面的选择无关课堂练习课堂练习交流与讨论重力势能的变化重力势能的变化（EpEp）是绝对的）是绝对的，与参考平面的选取无关。，与参考平面的选取无关。WGmgh1mgh2WGEp1Ep2初态的重力势能初态的重力势能末态的重力势能末态的重力势能探究三：重力做的功与重力势能有什么关系呢？探究三：重力做的功与重力势能有什么关系呢？【探究结论探究结论】重力做功等于重力势能的减少量重力做功等于重力势能的减少量人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）三、理解重力做功与重力势能变化的关系三、理解重力做功与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 。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？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？正正减少减少负负增加增加【结论结论】人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）1 1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；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。ABD2、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5050J，则：则：A、重力做功为重力做功为5050J；B、物体的重力势能一定增加了物体的重力势能一定增加了5050J；C、物体的动能一定减少物体的动能一定减少5050J；D、重力做了重力做了5050J的负功。的负功。BD例题：例题：人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）3、关于重力势能的几种理解，正确的是、关于重力势能的几种理解，正确的是A、重重力力势势能能等等于于零零的的物物体体，一一定定不不会会对对别别物物 体做功体做功B、相相对对于于不不同同的的参参考考平平面面，物物体体具具有有不不同同数数 值值的的重重力力势势能能，但但这这并并不不影影响响研研究究有有关关重重 力势能的问题力势能的问题C、在在同同一一高高度度将将物物体体不不论论向向何何方方向向抛抛出出，只只 要要抛抛出出时时的的初初速速度度大大小小相相同同，则则落落地地时时减减 少的重力势能必相等少的重力势能必相等D、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零 BC人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）一、重力做功及其特点：一、重力做功及其特点：WG mgh1mgh2 与路径无关，只与起点和终点的位置有关。与路径无关，只与起点和终点的位置有关。二、重力势能：物体的重力势能等于它所受重力与所处二、重力势能：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。高度的乘积。1、表达式：、表达式：2、重力势能是、重力势能是相对相对的的，正负表示大小正负表示大小。3、重力势能为物体和地球组成的、重力势能为物体和地球组成的系统所共有系统所共有。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：高度降低，重力做高度降低，重力做正功正功，重力势能，重力势能减少减少，减少的重力，减少的重力势能等于重力做的功势能等于重力做的功 高度增加，重力做高度增加，重力做负功负功，重力势能，重力势能增加，增加的重力增加，增加的重力势能等于克服重力做的功（重力做负功）势能等于克服重力做的功（重力做负功）新知小结人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）神奇的重力灯神奇的重力灯重力灯，利用重力进行发电。随着灯下悬挂重物的不断下滑，它能够把重力势能转化为电能，持续提供30分钟的照明。2012年12月，英国伦敦设计师马丁瑞德福和吉姆里弗斯发明了一款实用的重力灯。人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）人教版高一物理必修2第七章 7.4 重力势能(共21张PPT）谢谢！