重力势能课件.ppt

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1、课前读：教材课前读：教材P63-66雪雪崩崩 这是因为物体一旦处在一定高度时，就具这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来下时，这些能量就会以做功的方式释放出来 在初中我们已经学过：在初中我们已经学过：物体由于被举高而物体由于被举高而具有的能量叫重力势能具有的能量叫重力势能 那么重力势能的大小与什么有关，又如何那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢定量表示呢? ?本节课我们就来学习这个问题本节课我们就来学习这个问题学习目标学习目标1. 认识重力做功与路径无关的特点。认识重力做功

2、与路径无关的特点。2. 理解重力势能的概念。理解重力势能的概念。3. 理解重力做功与重力势能变化的关理解重力做功与重力势能变化的关系。系。4. 知道重力势能具有相对性和系统系，知道重力势能具有相对性和系统系，重力势能的变化具有绝对性。重力势能的变化具有绝对性。探究：重力做功的特点探究：重力做功的特点 设一个质量为设一个质量为m m的物体，沿三种不同路径的物体，沿三种不同路径从高度是从高度是h h1 1的位置，向下运动到高度为的位置，向下运动到高度为h h2 2的位的位置，重力做功各为多少？置，重力做功各为多少？功的计算公式功的计算公式cosWFl说明：说明： F是作用在物体上的某个恒力是作用在

3、物体上的某个恒力 l是是F的作用点发生的位移的作用点发生的位移是是矢量矢量F和和l的夹角，的夹角，0180温故而知新温故而知新思考：思考：对于上述重力沿不同路径做功的三种情对于上述重力沿不同路径做功的三种情形的分析，你有什么体会？形的分析，你有什么体会？21)1(mghmghmghWG21cos)2(mghmghmghmglWG21321321)()3(mghmghmghhhhmghmghmghmgWG 1、重力做功的特点是与运动的具体路径无、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还

4、是滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同做的功就相同 2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。是一个具有特殊意义的物理量。 这是因为这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于这个物理量的特殊意义在于它一它一 方面与重力做功密切相关，另一方面它随方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化恰与势能的基本特征一致。高度的变化而变化恰与势能的基本特征一致。结论：结论：我们把物理量我们把物理量mghmgh叫做物体的重力势能叫做物体的重力势能 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高物体的重力势能等于它

5、所受到的重力与所处高度的乘积度的乘积Ep=mgh说明：说明：重力势能是标量重力势能是标量 单位：单位：焦耳，焦耳，1 J=1 kgms-2m=1 Nm 二、重力势能：二、重力势能：重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系Ep1 =mgh1表示物体在初位置的重力势能表示物体在初位置的重力势能 Ep2=mgh2表示物体在末位置的重力势能表示物体在末位置的重力势能W WG G = = Ep1 Ep2 =( Ep2 Ep1) = Ep重力做功的表达式：重力做功的表达式：W WG G = mgh= mgh1 1-mgh-mgh2 2讨论

6、：讨论：下图中物体运动时，重力做什么功？物下图中物体运动时，重力做什么功？物体的重力势能发生怎样的变化？根据分析，体的重力势能发生怎样的变化？根据分析，你能确定重力做功与重力势能变化有什么关你能确定重力做功与重力势能变化有什么关系吗？系吗？重力做正功重力做正功, ,重力势能减少重力势能减少W WG G00，E EP1P1EEP2P2重力做负功重力做负功, ,重力势能增加重力势能增加W WG G00，E EP1P1EEP2P2重力势能减少的数量重力势能减少的数量等于重力对物体做的功等于重力对物体做的功重力势能增加的数量重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功等于物体克服重力做的功自主学习自主学习

7、阅读教材阅读教材P6366，完成学案的自主学习，完成学案的自主学习2 2、参考平面的选取是任意的、参考平面的选取是任意的 , ,选取不同的参考平选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的面，物体的重力势能的数值是不同的 . .通常选通常选择择地面地面作为参考平面作为参考平面. .三、重力势能的相对性三、重力势能的相对性1 1、 将参考平面的重力势能取作零。将参考平面的重力势能取作零。3 3、重力势能是标量，其负号、重力势能是标量，其负号仅表示相对大小：仅表示相对大小：正值：位于参考平面以上的物体的势能，正值：位于参考平面以上的物体的势能，EpEp0 0负值：位于参考平面以下的物体的势能，

8、负值：位于参考平面以下的物体的势能，EpEp0 0 ABCh1h2 小球小球m m从从A A点点落到落到C C点。分别点。分别以以A A，C C水平面水平面为零势面，计为零势面，计算此小球在算此小球在A A点点的重力势能的重力势能重力势能是相对的重力势能是相对的，所选的零势所选的零势能面不同，重力势能的值是不同能面不同，重力势能的值是不同的。的。四、势能是系统所共有的四、势能是系统所共有的 严格说来，重力势能是地球和物体所组成严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体的这个物体“系统系统”所共有的，而不是地球上所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。的物体单独具有的。 平常所说的平常所说的

9、“物体物体”的重力势能，只是一的重力势能，只是一种简化的说法。种简化的说法。不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定的的1 、 若质量相等若质量相等m的物体沿路径的物体沿路径AB、AC从高从高为为h的斜面的顶点下落到斜面底端，如图所示，的斜面的顶点下落到斜面底端，如图所示，则重力所做的功为（则重力所做的功为（ ） A沿路径沿路径AB重力做功最大重力做功最大 B沿

10、路径沿路径AC重力做功最大重力做功最大C沿路径沿路径AB和和BC重力做功一样大重力做功一样大 D条件不足，不能判断条件不足，不能判断c课堂练习课堂练习2 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5050J J，则：（）则：（） A A、重力做功为重力做功为5050J J； B 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 J； C C、物体的重力势能一定减少物体的重力势能一定减少5050J J； D D、重力做了重力做了5050J J的负功。的负功。BD3、如图，质量如图，质量1.0kg的小球，从桌面以的小球，从桌面以h1=2.0m的的A点落到地

11、面的点落到地面的B点，桌面高点，桌面高h2=1.0m请按要请按要求填写下表求填写下表(g=10m/s2)参参考考平平面面小球在小球在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桌面面地地面面 20J30J-10J030J30J-30J-30Jh1h2AB 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，对一个确定的过程，W WG G和和E EP P与参考面的选择无关与参考面的选择无关4、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不关于重

12、力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是正确的是( )A重力对物体做正功时，物体的重力势能一定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物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加增加C地球上任何一个物体的重力势能都是一个确地球上任何一个物体的重力势能都是一个确定值定值D重力做功的多少和重力势能的变化量与参考重力做功的多少和重力势能的变化量与参考平面的选取无关平面的选取无关C课堂小结课堂小结1.1.物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。2.2.物体由于被举高而具有的能量叫重力势能物体由于被举高而具有的能量叫重力势能 (1)(1)重力势能是标量，单位是焦耳（重力势能是标量，单位是焦耳（J J）(2)(2)重力势能是相对的重力势能是相对的, ,重力势能的变化是绝对的重力势能的变化是绝对的(3)(3)势能是系统的共有的势能是系统的共有的3.3.重力做正功重力做正功, ,重力势能减少；重力做负功重力势能减少；重力做负功, ,重重力势能增加。重力做功与重力势能的变化在数力势能增加。重力做功与重力势能的变化在数值上是相等的，即：值上是相等的，即：W WG G=E=EP1P1-E-EP2P2Ep=mgh