人教版高中物理必修二　第7章　第4节　重力势能.ppt课件

1、重重 力力 势势 能能重重 力力 势势 能能新课引入新课引入重力势能重力势能11 2002年月日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地域的一个村庄发生雪崩，呵斥至少人失踪。 雪雪崩崩2 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3050米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度到达20千米秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超越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1245米，平均深度达180米的大坑。听说，坑中可以安放下20个足球场，周围的看台那么能包容200多万观众。 陨石坑陨石坑美国内华达州亚利桑那美国内华达州亚利桑那3一、重

2、力做功一、重力做功重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量物体由于被举高而具有的能量4GwmghcosGWmglmgh1.物体竖直下落物体竖直下落AhBm1h2h2.物体沿斜线运动物体沿斜线运动AChmL2h1h12mghmgh12mghmgh6Ch1h2h33.物体沿曲线运动物体沿曲线运动ACh2h1hAh 1mL L711coshmgmglW321WWWW321hmghmghmgWmgh21mghmgh )(321hhhmg放大hh2h1AC物体从物体从A落到落到C的过程中的过程中,重力做功重力做功重力做功与途径无关重力做功与途径无关, ,只跟初末位置的高度差有关只跟初末位置的高度差有关

3、8hmgWG例例1图图5表示一个斜抛物体的运动，当物体表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置由抛出位置1运动到最高位置运动到最高位置2时，重力做功时，重力做功是多少？由位置是多少？由位置2运动到跟位置运动到跟位置1在同一程度在同一程度面上的位置面上的位置3时，重力做功是多少？由位置时，重力做功是多少？由位置1运动到位置运动到位置3呢？呢？9 由以上两例可见由以上两例可见, ,重力做的功等于重力做的功等于“mghmgh这这个量的变化个量的变化. .在物理学中，在物理学中， “mghmgh是一个由是一个由特殊意义的物理量特殊意义的物理量. .就用这个物理量表示物就用这个物理量表示物体的重力势能。

4、体的重力势能。重力做功与途径无关重力做功与途径无关, ,只跟始末位置的高度差有关只跟始末位置的高度差有关10解答：由位置解答：由位置12，重力做功，重力做功-mgh; 由位置由位置23，重力做功，重力做功mgh； 由位置由位置13，重力做功为零。，重力做功为零。 一、新课引入一、新课引入二、重力做功二、重力做功三、重力势能表达式三、重力势能表达式 Ep = mgh重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量11 2.重力势能的表达式重力势能的表达式 Ep = mgh m 物体的质量，单位：千克物体的质量，单位：千克kgEp 物体的重力势能，单位：焦物体的重力势能，单位：焦Jg 重力加速度，单位：

5、米秒重力加速度，单位：米秒2ms2h 物体的高度，单位：米物体的高度，单位：米m 1.定义：我们把物理量定义：我们把物理量mgh叫做物体的重力势能。叫做物体的重力势能。123.重力势能是标量重力势能是标量4.重力势能与什么要素有关？他能否列 举生活中的实例加以阐明？ 1.与物体的质量有关 2.与高度有关实验验证：实验验证：方法：控制变量法用本人的课本做如下实验，体验影响重用本人的课本做如下实验，体验影响重力势能的两个要素力势能的两个要素 1同一课本从不同高度下落到本人手同一课本从不同高度下落到本人手上，觉得上，觉得 2不同质量的课本从同一高度下落到本人手上，觉得 5一、新课引入一、新课引入二、

6、重力做功二、重力做功 WG=mgh 三、重力势能表达式三、重力势能表达式 Ep = mgh1、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势能重力势能物体由于被举高而具有的能量13结论：结论：WG = -Ep = -( Ep2 -Ep1) = Ep1 -Ep2 重力做功重力做功WG(正、负）正、负）重力势能重力势能EP（增加、减少）（增加、减少）重力做功和重力重力做功和重力势能变化的关系势能变化的关系物体物体上升上升物体物体下降下降正正负负减少减少添加添加重力做的功等于重力做的功等于重力势能的减少重力势能的减少物体抑制重力物体抑制重力做的功等于重做的功等于重力势能的添加力势能

7、的添加14阐明：重力做功与途径无关阐明：重力做功与途径无关 例2. 一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小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 J5 J15hmgWG12PPPEEE12mghmgh 58 . 9508 . 95J245 WG = -Ep一、新课引入一、新课引入二、重力做功二、重力做功三、重力势能表达式三、重力势能表达式 Ep = mgh1、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势能重力势能物体由于被举高而具有的能量16一

8、、新课引入一、新课引入二、重力做功二、重力做功三、重力势能表达式三、重力势能表达式 Ep = mgh1、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势能的相对性高度的相对性重力势能的相对性高度的相对性2、重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量19需求先选定参考平面需求先选定参考平面(零势能面零势能面) 在参考面下方的物体的高度是负在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。值，重力势能也是负值。 参考平面的选取是恣意参考平面的选取是恣意的的 . 在参考面上方的物体的高度是正值，在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；重力势能也是正值；势能是标量势能是标量+

9、 +、表示大小表示大小17例例3： 如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌的小球，从桌面以上面以上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请按要求填写下请按要求填写下表表(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-4J0h1h2AB选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力物体的重力势能的数值不同势能的数值不同18例例3： 如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌的小球

10、，从桌面以上面以上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请按要求填写下请按要求填写下表表(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10J减少10Jh1h2AB选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力物体的重力势能的数值不同势能的数值不同对一个确定的过程，对一个确定的过程，WG和和EP与参考面的选择无关与参考面的选择无关20一、新课引入一、新课引入二

11、、重力做功二、重力做功三、重力势能表达式三、重力势能表达式 Ep = mgh1、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势能的相对性高度的相对性重力势能的相对性高度的相对性2、重力势能变化确实定性高度变化确实定性重力势能变化确实定性高度变化确实定性3、重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量21一、新课引入一、新课引入二、重力做功二、重力做功三、重力势能表达式三、重力势能表达式 Ep = mgh1、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势能的相对性高度的相对性重力势能的相对性高度的相对性2、重力势能变化确实定性高度变化确实定性重力势能变化确实定性

12、高度变化确实定性3、重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能量214、重力势能的系统性、重力势能的系统性 结论：结论： 重力势能是物体与地球系统重力势能是物体与地球系统共同具有的，而不是地球上某一物体共同具有的，而不是地球上某一物体单独具有的单独具有的思索：假设没有地球，请问有没有重力呢？思索：假设没有地球，请问有没有重力呢？1 1、关于重力做功和物体的重力势能，以下说法正确的选项是：、关于重力做功和物体的重力势能，以下说法正确的选项是：A 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 B、物体抑制重力做功时，物体的重力势能一定添加；、物

13、体抑制重力做功时，物体的重力势能一定添加；C C、地球上的物体的重力势能都只需一个独一确定的值；、地球上的物体的重力势能都只需一个独一确定的值；D 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，抑制重力做功为、物体在运动过程中，抑制重力做功为50J，那么：，那么：A、重力做功为、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定添加了、物体的重力势能一定添加了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、重力做了50J的负功。的负功。BD3、关于重力势能的几种了解，正确的选项是、关于重力势能的几种了解，正确的选项是A

14、、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物 体做功体做功B 、 相 对 于 不 同 的 参 考 平 面 ， 物 体 具 有 不 同 数、 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 讨 有 关 重值 的 重 力 势 能 ， 但 这 并 不 影 响 研 讨 有 关 重 力势能的问题力势能的问题C 、 在 同 一 高 度 将 物 体 不 论 向 何 方 向 抛 出 ， 只、 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一样，那么落地时减要抛出时的初速度大小一样，那么落地时减 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小 结一、重力做功的特点：一、重力做功的特点： 与途径无关，只与起点和终点的高度差有关与途径无关，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二、重力势能：地球上的物