重力势能高一公开课ppt课件.ppt

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1、力：物体之间的相互作用。力：物体之间的相互作用。重力：物体由于地球的吸引而受到的力重力：物体由于地球的吸引而受到的力。势能：相互作用的物体凭借其位置而具势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。有的能量。知识回顾知识回顾重力势能：物体由于被举高而具有的重力势能：物体由于被举高而具有的能量能量猜想：重力势能可能与什么有关？猜想：重力势能可能与什么有关？物体物体竖直竖直下落下落 从从 A A 到到 B BAhBh1h2WG=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2 一.重力做功物体沿斜线运动物体沿斜线运动 从从 A A 到到 C CAChLh1h2WG=mgLcos =mgh =mg(h1

2、h2) =mgh1mgh2物体沿曲线运动物体沿曲线运动Ah 1mL LACh2h1hh1h2h311coshmgmglW321WWWW321hmghmghmgW)(321hhhmgmgh21mghmgh 重力做功的特点重力做功的特点: : 重力做功重力做功与物体运动的路径无关，只跟它与物体运动的路径无关，只跟它的起点和终点的位置（高度）有关的起点和终点的位置（高度）有关，即重力即重力做功数值等于重力与高度差的乘积。做功数值等于重力与高度差的乘积。WG = mgh1 - mgh2 一质量为一质量为5kg的小球从的小球从5m高处下落高处下落, 碰撞地碰撞地面后弹起面后弹起, 每次弹起的高度比下落高

3、度低每次弹起的高度比下落高度低1m, 求求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功少功? (g=9.8m/s2)解解: : 小球下落高度为小球下落高度为5m=5=59.89.85J5J=245J=245J重力做功与路径无关重力做功与路径无关G GW = mgW = mg h h1.1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。处高度的乘积。2.2.单位：国际单位制中，焦耳单位：国际单位制中，焦耳(J)(J)。 1J=1kg1J=1kgm.s-2 .m=1N.m .m=1N.m3.3.重力势能是重力

4、势能是标量标量，状态量。，状态量。4.4.重力势能的变化重力势能的变化 E EP P=mgh=mgh2 2-mgh-mgh1 1 Ep=mgh二.重力势能3.重力做功与重力势能的改变量的关系重力做功与重力势能的改变量的关系重力做功的表达式为重力做功的表达式为：21mghmghWG表示物体在表示物体在初位置初位置的重力势能的重力势能表示物体在表示物体在末位置末位置的重力势能的重力势能11mghEp22mghEppppGEEEW21末态的重力势能末态的重力势能初态的重力势能初态的重力势能重力势能的重力势能的变化量变化量 2、塔吊把一质量为、塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为的物体，从距地

5、面高为h1=10m的高度的高度匀速运到高为匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？何变化？(g=10m/s-2)解：重力做正功为：解：重力做正功为： WG=mg(h1-h2)=14000J重力势能减少重力势能减少Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J请同学们完成请同学们完成重力做正功重力势能减少；重力做正功重力势能减少；重力所做的功等于重力势能的减少量。重力所做的功等于重力势能的减少量。 3、 塔吊把一质量为塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为的物体，从距地面高为h1=3m的高度的高度匀速运到高为匀速运到高

6、为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？何变化？ (g=10m/s-2)解：重力做负功为：解：重力做负功为： WG=mg(h1-h2)=14000J物体克服重力做了物体克服重力做了14000J的功；的功；重力势能增加，重力势能的重力势能增加，重力势能的增加量增加量为为Ep2-Ep1=mgh2-mgh1=14000J请同学们完成请同学们完成物体克服重力所做的功等于重力势能物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量。的增加量。重力做负功重力势能增加；重力做负功重力势能增加； 如果重力做如果重力做正功正功，重力势能，重力势能减少减少，W W

7、G G00，E EP1P1EEP2 P2 ； 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，重力势能，重力势能增加增加， WWG G00，E EP1P1EEP2 P2 ； 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3.重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系pppGEEEW21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发生少功就有多少重力势能发生改变发生 如果功与路径有关，即对应于同样的起点和终如果功与路径有关，即对应于同样的起点和终

8、点，重力对同一物体所做的功，随物体运动路径点，重力对同一物体所做的功，随物体运动路径的不同而不同，我们还能把的不同而不同，我们还能把mgh叫做物体的重力叫做物体的重力势能吗？为什么？势能吗？为什么？想一想想一想 分析：如果重力的功与路径有关，我们就不能分析：如果重力的功与路径有关，我们就不能把把mghmgh叫做物体的重力势能了。叫做物体的重力势能了。 解：因为重力做功对应着重力势能的改变。解：因为重力做功对应着重力势能的改变。当重力功与路径有关时则当重力功与路径有关时则h h不能与重力的位移相对不能与重力的位移相对应，不能称为重力势能。应，不能称为重力势能。人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事呢

9、？人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事呢？想一想想一想因为是跳到因为是跳到地板上！地板上！3 3重力势能的相对性重力势能的相对性高度具有相对性高度具有相对性需要先选定参考平面需要先选定参考平面 在参考面上方的物体的高度是在参考面上方的物体的高度是正值正值，重力势，重力势能也是能也是正值正值； 在参考面下方的物体的高度是在参考面下方的物体的高度是负值负值，重力，重力势能也是势能也是负值负值。 参考平面参考平面的选取是任意的的选取是任意的 。重力势能为标量，正负重力势能为标量，正负不表方向不表方向4、如图，质量、如图，质量m = 1kg的小球，从桌面上方高的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的的A

10、点下落到地点下落到地面上的面上的B点，桌面离地面的高度点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m请按要求填写下请按要求填写下表表(g=10m/s)参考面小球在A处的重力势能小球在B处的重力势能整个过程中重力做功整个过程中重力势能的变化桌 面 地 面 h1h2AB（3 3）选取）选取不同不同的参考平面的参考平面, ,物体的重力势能的数值物体的重力势能的数值不同。不同。对一个确定的过程，对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与参考面重力做功和重力势能变化与参考面的选择无关。的选择无关。12J- 8J20J减少减少20J20J020J减少减少20J 有一物体在有一物体在A点的重力势能是点的重力势能是1

11、J，在，在B点的重点的重力势能是力势能是0，在，在C点的重力势能是点的重力势能是 -2J，则物体在，则物体在哪一点的重力势能最大？哪一点的重力势能最大？ 答：如图，因为重力势能是标答：如图，因为重力势能是标量，所以在量，所以在A A点的势能大于在点的势能大于在B B点的点的势能大于在势能大于在C C点的势能点的势能. . ABC 讨论讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？4 4 势能是系统所共有的势能是系统所共有的我们生活的家园！我们生活的家园！ 1. 严格说来，严格说来，重力势能重力势能是地球和物是地球和物体所组成的这个物体体所组成的这个物体“系

12、统系统”所所共有的共有的，而不是地球上的物体而不是地球上的物体单独具有单独具有的。的。 2. 平常所说的平常所说的“物体物体”的的重力势能重力势能，只是一种习惯简化的说法。只是一种习惯简化的说法。 1. 1.重力做功的特点重力做功的特点：与路径无关，只与起：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关。点和终点的高度差有关。 2. 2.重力势能重力势能：地球上的物体具有的与它：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。高度有关的能量。mghmghWWGGmghmghE EP P 3. 3.重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系：重力：重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重做正功，重力

13、势能减少；重力做负功，重力势能增加。力势能增加。课堂小结课堂小结 4. 4. 重力势能是相对的重力势能是相对的 ，正负表示大小。，正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为参考平面。所在的平面作为参考平面。5. 5. 势能是系统能势能是系统能 重力势能是地球和物体所组成的这个物重力势能是地球和物体所组成的这个物体体“系统系统”所共有的所共有的 1. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是正确的是（ ） A. 当重力对物体做正功时，物体的重力势能一当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；

14、定减少； 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. 地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；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。 ABDABD课堂练习课堂练习 2. 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. 重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功功B. 相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研

15、究有关重力势能的问题力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题C. 在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等相等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BCBC 3. 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. 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； C. 物体的动能一定减少物体的动能一定减少50J； D. 重力做了重力

16、做了50J的负功。的负功。BDBD 4. 挂在竖直墙壁上的长挂在竖直墙壁上的长1.80m的画，画面质的画，画面质量为量为100g，下面画轴质量为，下面画轴质量为200g，将它沿墙，将它沿墙缓慢卷起，缓慢卷起，g取取10m/s2，需克服重力做多少功？，需克服重力做多少功？答：由公式可得答：由公式可得4.5J4.5J。 5. 以以40ms的初速度竖直向上抛出一个物体，的初速度竖直向上抛出一个物体，以抛出点为参考平面，经过以抛出点为参考平面，经过 t s 后，物体的重力后，物体的重力势能是重力势能最大值的势能是重力势能最大值的 倍，则倍，则 t 的大小为的大小为（g = 10ms2）( ) A2 s B3 s C4 s D5 s A A