高中物理公开课优质实用课件精选——第七章 5 重力势能 .pptx

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1、,重力势能,执教教师：XXX,目标定位,1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点. 2.理解重力势能的概念，理解重力做功与重力势能变化的关系. 3.知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.,学案5重力势能,知识探究,自我检测,知识探究,一、重力做的功,问题设计,如图1所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B.,图1,(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功； 答案甲中WGmghmgh1mgh2 乙中WGmglcos mghmgh1mgh2,(2)求出丙中重力做的功； 答案把整个路径AB分成许多很短的间隔AA

2、1、A1A2，由于每一段都很小，每一小段都可以近似地看作一段倾斜的直线，设每段小斜线的高度差分别为h1、h2，则物体通过每小段斜线时重力做的功分别为mgh1、mgh2. 物体通过整个路径时重力做的功 WGmgh1mgh2 mg(h1h2)mgh mgh1mgh2,(3)根据(1)、(2)说明重力做功的特点？ 答案物体运动时，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.,要点提炼,1.重力做的功WGmg(h1h2)，其中h1、h2分别是初、末位置的高度.物体由高处运动到低处时，重力做 功.物体由低处运动到高处时，重力做 功. 2.重力做功的特点：物体运动时，重力对物体所做

3、的功只与物体初、末位置的 有关，与物体运动的 无关.,路径,正,负,高度差,二、重力势能,问题设计,如图2所示，质量为m的物体自高度为h2的A处下落至高度为h1的B处，求此过程中重力做的功和重力势能的变化量，并分析它们之间的关系.,图2,答案重力做的功WG mg(h2h1)mgh，选地面为零势能参考平面，物体的重力势能由mgh2变为mgh1，重力势能的变化量Epmgh1mgh2mgh，可见WGEp.所以，重力做的功等于重力势能的变化量.,要点提炼,1.重力势能Ep ，它是 量，单位是 ，符号是 . 2.重力做功与重力势能改变的关系 (1)表达式WG Ep (2)两种情况：,Ep1Ep2,mgh

4、,标,焦耳,J,三、重力势能的相对性和系统性,问题设计,如图3所示，桌面距地面高为H，一物体质量为m，放在距桌面h处：,(1)若以地面为零势能参考平面，物体具有的重力势能是多少？以桌面为零势能参考平面，其值又是多少？ 答案以地面为零势能参考平面时，物体的重力势能Ep1mg(Hh).以桌面为零势能参考平面时，重力势能Ep2mgh.,图3,(2)选取不同的零势能参考平面，物体具有的重力势能不同，这说明了什么？ 答案说明了重力势能具有相对性，Epmgh表达式中，h是物体重心到参考平面的高度，具有相对性.选择哪个水平面做零势能参考平面，可视研究问题的方便而定.通常选择地面为零势能参考平面. (3)选取

5、不同的零势能参考面，重力势能的变化相同吗？ 答案相同,要点提炼,1.重力势能的相对性 (1)重力势能具有 性，即Ep与选取的_ )有关.因此，在计算重力势能时，必须首先选取参考平面. (2)重力势能的变化是 的，它与参考平面的选取 .,无关,相对,参考平面(零,势能面,绝对,(3)正负的含义：在参考平面上方物体的重力势能是 值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时 ；在参考平面下方，物体的重力势能是 值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时 . 2.重力势能的系统性：重力势能是 与 所组成的系统共有的.,物体,正,大,负,小,地球,典例精析,一、对重力做功的理解与计算,例1物体

6、沿不同的路径从A运动到B，如图4所示，则() A.沿路径ACB重力做的功大些 B.沿路径ADB重力做的功大些 C.沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多 D.以上说法都不对 解析重力做功与运动路径无关，只与初、末位置的高度差有关，故两种情况下重力做功一样多，C正确，A、B、D错误.,图4,C,二、对重力势能的理解,例2关于重力势能，以下说法中正确的是() A.某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的 B.只要重力做功，重力势能一定变化 C.物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变 D.重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功,解析选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，故

7、A错误； 重力势能的改变量等于重力做功的多少，故若重力做功，重力势能一定发生变化，故B正确； 物体若在竖直方向做匀速直线运动，物体的高度变化，重力势能也会发生变化，故C错误； 重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的，重力势能为零只能说明物体处于零势能面上，它对下方的物体同样可以做功，故D错误. 答案B,三、重力做功与重力势能变化的关系,例3质量为m的物体从离湖面H高处由静止释放，落在距湖面为h的湖底，如图5所示，在此过程中() A.重力对物体做功为mgH B.重力对物体做功为mg(Hh) C.物体的重力势能减少了mg(Hh) D.物体的重力势能增加了mg(Hh),图5,解析从初位置到末位置

8、物体的高度下降了Hh，所以物体的重力做功为WGmg(Hh)，故A错，B正确； 重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功，所以Epmg(Hh)，故C正确，D错误. 答案BC,针对训练大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图6所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是(),图6,A.由A到B的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功 B.汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功， 后做正功，总功为零 C.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功， 后做负功，总功为零 D.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，

9、重力先做负功， 后做正功，总功为零,解析前半段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半段，汽车向低处运动，重力势能减少，重力做正功，选项D正确. 答案D,课堂要点小结,重力做功与重力势能,重力做功与重力势能,重力做功与重力势能的关系,1.(对重力做功的理解)沿着高度相同、坡度不同、 粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是() A.沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多 B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少 D.两种情况重力做功同样多,自我检测,1,2,3,解析重力做功的特点是：重力做功与物体运动的

10、具体路径无关，只与初、末位置的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初、末位置的高度差相同，重力做功就相同，因此不论坡度大小、粗糙程度如何，只要高度差相同，物体克服重力做的功就同样多，故选D. 答案D,1,2,3,2.(对重力势能的理解)关于重力势能，下列说法中正确的是() A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从3 J变化到5 J，重力势能增大了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功,1,2,3,1,2,3,解析重力势能的大小具有相对性，其大小与参考平面的选取有关，选

11、项A错误； 物体位于零势能面下方时，距离越大，重力势能越小，选项B错误； 物体的重力势能从3 J变化到5 J，重力势能变小了，选项C错误； 由重力做功与重力势能变化的关系可知选项D正确. 答案D,3.(重力做功与重力势能变化的关系)一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g10 m/s2)() A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功 C.物体的重力势能一定减少0.55 J D.物体的重力势能一定增加1.25 J,1,2,3,1,2,3,解析整个过程中重力做功WGmgh0.1100.55 J0.55 J，故重力势能减少0.55 J，所以选项C正确. 答案C,谢谢观看,请指导,