人教版-《重力势能》完美版1课件

第2节

重力势能第2节重力势能11.知道重力做功与运动的路径无关。2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。3.知道重力势能具有相对性，理解重力做功与重力势能变化的关系。4.知道探究弹性势能表达式的思路．5.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素．(重点)学习目标1.知道重力做功与运动的路径无关。学习目标请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功一、重力做功特点请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功一、重力做功特点第一种情况重力做的功：

第二种情况重力做的功：

第一种情况重力做的功：

第二种情况重力做的功：

第三种情况重力做的功：

第三种情况重力做的功：

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（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。

结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）二、重力势能EP＝mgh1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积2、重力势(3)利用折射定律列方程．(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加．结论：带电粒子在交变电场、磁场中的运动3．确定振动的周期和频率．振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期．(2)根据左手定则，如图中的B是发电机正极．(1)计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角时的sinθ1sinθ2，并取平均值．②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度．例如，求下图中MN两点间的电动势时，有效长度分别为1．判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．(4)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长L，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径r，则摆长l＝L＋r.2.第二节让信息“飞”起来，通过对电磁波谱和电磁波主要用途的介绍，让学生感受到电磁波和我们联结在一起，我们生活在电磁波的海洋里;通过对波的特征的介绍，让学生知道波速、频率、波长的定义，知道电磁波频率、波长和波速的关系，知道电磁波的用途及电磁污染.2．产生感应电流的条件4．公式n＝sinθ1sinθ2中，不论光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．hmh’mhm’m质量相同时，高度越高，重力势能越大高度相同时，质量越大，重力势能越大(3)利用折射定律列方程．hmh’mhm’m质量相同时，高度3、重力做功和重力势能变化的关系：WG＝mgh1－mgh2初态的重力势能末态的重力势能重力做的功3、重力做功和重力势能变化的关系：WG＝mgh1－mgh2初WG＝Ep1－Ep2

WG＝Ep1－Ep2

hhhAhhhAhhhABBBEpB=-3mghEpA=2mghEpB=-2mghEpA=0EpA=-mghEpB=01.为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。三、重力势能的相对性2.参考面的选取不影响重力势能的变化：EpB－EpA＝-2mghhhhAhhhAhhhABBBEpB=-3mghEpA=2m1、参考面（0势能面）的选取是任意的。2、选不同的参考面,物体的重力势能各不相同(相对）,但对重力势能的变化没有影响（绝对）。3、通常选地面为参考面。说明：1、参考面（0势能面）的选取是任意的。2、选不同的参考面,物1、重力是物体与地球之间的作用力2、重力势能是物体与地球组成的系统所共有的四、重力势能是系统所共有的1、重力是物体与地球之间的作用力2、重力势能是物体与地球组成

定义：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能五、弹性势能定义：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有3.明暗条纹的判断方法只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界．磁感应强度是矢量，有时题目中只告诉了磁感应强度的大小，而未具体指出磁感应强度的方向．此时必须要考虑磁感应强度方向的不确定而形成的多解．如图乙所示，带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为a，若B垂直纸面向外，其轨迹为b.(1)当卫星的速度突然增加时，GMmr2＜mv2r，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，当卫星进入新的轨道稳定运行时由v＝GMr可知其运行速度比原轨道时减小．②合位移：x合＝x2＋y2，方向与水平方向夹角为α，则tanα＝yx＝gt2v0.三、明确设计电路的原则(2)将a＝F合m视为“等效重力加速度”．考点一电磁感应中的电路问题对于安培力作用下的力学问题，需画出导体棒的受力示意图．但在三维空间无法准确画出其受力情况，可将三维立体图转化为二维平面图，即画出俯视图、剖面图或侧视图等．此时，金属棒用圆代替，电流方向用“×”或“·”表示．(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．(3)合运动考点三爆炸和反冲人船模型4．热功率二、功率(3)将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解．4．动量、动能、动量的变化量的关系思考：弹性势能与哪些因素有关？

六、弹性势能的表达式3.明暗条纹的判断方法思考：弹性势能与哪些因素有关？

六、弹如何求弹性势能的表达式？弹性势能与弹力做功的关系弹性势能与什么因素有关分析弹力做功求出弹性势能的表达式重力势能与m和h有关重力势能与重力做功有关分析重力做功

类比猜想如何求弹性势能的表达式？弹性势能与弹力做功的关系弹性势能与什猜想1：猜想3：猜想2：类比：WG=mgh1-mgh2=－ΔEpW弹=－ΔEp弹簧的弹性势能与弹力做的功的关系k一定，Δl越大，弹性势能越大Δl一定，k越大，弹性势能越大拉力做功等于克服弹簧弹力做的功，也等于弹簧弹性势能的变化量

W拉

=－W弹＝ΔEp拉力做的功与弹力做的功的关系猜想1：猜想3：猜想2：类比：WG=mgh1-mg怎样计算弹簧弹力做的功？F

怎样计算弹簧弹力做的功？F

细分过程：把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程，在各个小段上，弹力可近似认为是不变的——微分思想怎样计算弹簧弹力做的功？细分过程：把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程，在各个小段上——积分思想怎样计算弹簧弹力做的功？化变为恒：在各个小段上，弹力可近似认为是不变的W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…——积分思想怎样计算弹簧弹力做的功？化变为恒：在各个小段上，匀速直线运动

重力的功

0

类比推理法匀速直线运动

重力的功

0

类比推理法otvvootvvootvvoolFolFolF匀变速运动位移弹力的功olFotvvovt类比推理法otvvootvvootvvoolFolFolF匀变速运动位=

类比推理法=

类比推理法弹性势能的表达式

弹性势能的表达式

七、弹性势能与重力势能的区别七、弹性势能与重力势能的区别1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。2、势能是标量，单位是焦耳。3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差

小结1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。2常考题型题1下列关于重力势能的几种说法，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功B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C.选取地面为参考平面，从不同高度将某一物体抛出，落到同一桌面上时物体的重力势能相等D.重力势能及重力势能的变化均与零势能参考平面有关【解析】A错：重力势能为零的物体可能还有动能，物体还可以继续下落，所以还能对别的物体做功。B错：重力势能的大小与零势能面的选取有关，如果不选地面为零势能面，则地面上物体的重力势能就不为零。C对：物体落到同一桌面上的高度相对参考平面高度是相同的，根据Ep=mgh知，重力势能相等。D错：重力势能与零势能面的选择有关，但重力势能的变化与零势能面的选择无关。C题组一重力势能的理解与计算常考题型题1下列关于重力势能的几种说法，正确的是 （）题2［2019·广州大学附中期末］［多选］关于重力势能，下列说法中正确的是（）A.重力势能的大小与所选的参考平面有关B.在同一个参考平面，重力势能-5J小于-10JC.重力做正功，重力势能增加D.物体的重力势能是物体和地球所共有的

AD题2［2019·广州大学附中期末］［多选］关于重力势能，下列【解析】

A、B错：在整个过程中，物体下降的高度为h=1.8m-1.25m=0.55m，该过程中重力对物体做的功为W=mgh=0.1×10×0.55J=0.55J。C对，D错：重力做多少正功重力势能就减少多少，故球的重力势能一定减少了0.55J。

C【点评】功是能量变化的量度，重力的功量度重力势能的变化。题组二重力做功与重力势能变化的关系【解析】A、B错：在整个过程中，物体下降的高度为h=1.8

ABC

ABC题组三匀质细链的重力势能【点评】对于无法利用公式直接计算重力做功的问题，可以通过求重力势能的变化量求解重力做的功。题组三匀质细链的重力势能【点评】对于无法利用公式直接计算匀质细链类重力势能的求法（1）当链条呈直线状态（水平、竖直或倾斜）放置时，重心位置在其中点，中的h表示链条中心相对于参考平面的高度。（2）当链条不以直线状态（如折线）放置时，应当分段（使所分的每段都是直线状态）表示重力势能，然后各段重力势能求和。A

匀质细链类重力势能的求法A【解析】当撤去力F后，小车向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态恢复到原长，然后再伸长，所以形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减小再增大。D题组四对弹性势能的理解【解析】当撤去力F后，小车向右运动的过程中，弹簧先由压缩状题8［2020·北京东城区检测］一根弹簧的F-x图像如图所示，当弹簧的伸长量由3.0cm变为6.0cm的过程中（）A.弹力所做的功是0.45J，弹性势能减少了0.45JB.弹力所做的功是0.6J，弹性势能减少了0.6JC.弹力所做的功是-0.45J，弹性势能增加了0.45JD.弹力所做的功是-45J，弹性势能增加了45JC

题8［2020·北京东城区检测］一根弹簧的F-x图像如图所示谢谢！谢谢！第2节

重力势能第2节重力势能361.知道重力做功与运动的路径无关。2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。3.知道重力势能具有相对性，理解重力做功与重力势能变化的关系。4.知道探究弹性势能表达式的思路．5.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素．(重点)学习目标1.知道重力做功与运动的路径无关。学习目标请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功一、重力做功特点请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功一、重力做功特点第一种情况重力做的功：

第二种情况重力做的功：

第一种情况重力做的功：

第二种情况重力做的功：

第三种情况重力做的功：

第三种情况重力做的功：

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（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。

结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）二、重力势能EP＝mgh1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积2、重力势(3)利用折射定律列方程．(2)动能增加：在爆炸过程中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以爆炸后系统的总动能增加．结论：带电粒子在交变电场、磁场中的运动3．确定振动的周期和频率．振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期．(2)根据左手定则，如图中的B是发电机正极．(1)计算法：用量角器测量入射角θ1和折射角θ2，并查出其正弦值sinθ1和sinθ2.算出不同入射角时的sinθ1sinθ2，并取平均值．②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．(4)线圈的自感系数越大，自感现象越明显，自感电动势只是延缓了过程的进行，但它不能使过程停止，更不能使过程反向．公式中的l为有效切割长度，即导体与v垂直的方向上的投影长度．例如，求下图中MN两点间的电动势时，有效长度分别为1．判定通电导体在安培力作用下的运动或运动趋势，首先必须弄清楚导体所在位置的磁场分布情况，然后利用左手定则准确判定导体的受力情况，进而确定导体的运动方向或运动趋势的方向．(4)小球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长L，用游标卡尺测量小球的直径，然后算出摆球的半径r，则摆长l＝L＋r.2.第二节让信息“飞”起来，通过对电磁波谱和电磁波主要用途的介绍，让学生感受到电磁波和我们联结在一起，我们生活在电磁波的海洋里;通过对波的特征的介绍，让学生知道波速、频率、波长的定义，知道电磁波频率、波长和波速的关系，知道电磁波的用途及电磁污染.2．产生感应电流的条件4．公式n＝sinθ1sinθ2中，不论光从真空射入介质，还是从介质射入真空，θ1总是真空中的光线与法线间的夹角，θ2总是介质中的光线与法线间的夹角．hmh’mhm’m质量相同时，高度越高，重力势能越大高度相同时，质量越大，重力势能越大(3)利用折射定律列方程．hmh’mhm’m质量相同时，高度3、重力做功和重力势能变化的关系：WG＝mgh1－mgh2初态的重力势能末态的重力势能重力做的功3、重力做功和重力势能变化的关系：WG＝mgh1－mgh2初WG＝Ep1－Ep2

WG＝Ep1－Ep2

hhhAhhhAhhhABBBEpB=-3mghEpA=2mghEpB=-2mghEpA=0EpA=-mghEpB=01.为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。三、重力势能的相对性2.参考面的选取不影响重力势能的变化：EpB－EpA＝-2mghhhhAhhhAhhhABBBEpB=-3mghEpA=2m1、参考面（0势能面）的选取是任意的。2、选不同的参考面,物体的重力势能各不相同(相对）,但对重力势能的变化没有影响（绝对）。3、通常选地面为参考面。说明：1、参考面（0势能面）的选取是任意的。2、选不同的参考面,物1、重力是物体与地球之间的作用力2、重力势能是物体与地球组成的系统所共有的四、重力势能是系统所共有的1、重力是物体与地球之间的作用力2、重力势能是物体与地球组成

定义：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能五、弹性势能定义：发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有3.明暗条纹的判断方法只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界．磁感应强度是矢量，有时题目中只告诉了磁感应强度的大小，而未具体指出磁感应强度的方向．此时必须要考虑磁感应强度方向的不确定而形成的多解．如图乙所示，带正电粒子以速率v垂直进入匀强磁场，若B垂直纸面向里，其轨迹为a，若B垂直纸面向外，其轨迹为b.(1)当卫星的速度突然增加时，GMmr2＜mv2r，即万有引力不足以提供向心力，卫星将做离心运动，脱离原来的圆轨道，轨道半径变大，当卫星进入新的轨道稳定运行时由v＝GMr可知其运行速度比原轨道时减小．②合位移：x合＝x2＋y2，方向与水平方向夹角为α，则tanα＝yx＝gt2v0.三、明确设计电路的原则(2)将a＝F合m视为“等效重力加速度”．考点一电磁感应中的电路问题对于安培力作用下的力学问题，需画出导体棒的受力示意图．但在三维空间无法准确画出其受力情况，可将三维立体图转化为二维平面图，即画出俯视图、剖面图或侧视图等．此时，金属棒用圆代替，电流方向用“×”或“·”表示．(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．(3)合运动考点三爆炸和反冲人船模型4．热功率二、功率(3)将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解．4．动量、动能、动量的变化量的关系思考：弹性势能与哪些因素有关？

六、弹性势能的表达式3.明暗条纹的判断方法思考：弹性势能与哪些因素有关？

六、弹如何求弹性势能的表达式？弹性势能与弹力做功的关系弹性势能与什么因素有关分析弹力做功求出弹性势能的表达式重力势能与m和h有关重力势能与重力做功有关分析重力做功

类比猜想如何求弹性势能的表达式？弹性势能与弹力做功的关系弹性势能与什猜想1：猜想3：猜想2：类比：WG=mgh1-mgh2=－ΔEpW弹=－ΔEp弹簧的弹性势能与弹力做的功的关系k一定，Δl越大，弹性势能越大Δl一定，k越大，弹性势能越大拉力做功等于克服弹簧弹力做的功，也等于弹簧弹性势能的变化量

W拉

=－W弹＝ΔEp拉力做的功与弹力做的功的关系猜想1：猜想3：猜想2：类比：WG=mgh1-mg怎样计算弹簧弹力做的功？F

怎样计算弹簧弹力做的功？F

细分过程：把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程，在各个小段上，弹力可近似认为是不变的——微分思想怎样计算弹簧弹力做的功？细分过程：把弹簧伸长的过程分成很多足够小的过程，在各个小段上——积分思想怎样计算弹簧弹力做的功？化变为恒：在各个小段上，弹力可近似认为是不变的W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…——积分思想怎样计算弹簧弹力做的功？化变为恒：在各个小段上，匀速直线运动

重力的功

0

类比推理法匀速直线运动

重力的功

0

类比推理法otvvootvvootvvoolFolFolF匀变速运动位移弹力的功olFotvvovt类比推理法otvvootvvootvvoolFolFolF匀变速运动位=

类比推理法=

类比推理法弹性势能的表达式

弹性势能的表达式

七、弹性势能与重力势能的区别七、弹性势能与重力势能的区别1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。2、势能是标量，单位是焦耳。3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差

小结1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。2常考题型题1下列关于重力势能的几种说法，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功B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C.选取地面为参考平面，从不同高度将某一物体抛出，落到同一桌面上时物体的重力势能相等D.重力势能及重力势能的变化均与零势能参考平面有关【解析】A错：重力势能为零的物体可能还有动能，物体还可以继续下落，所以还能对别的物体做功。B错：重力势能的大小与零势能面的选取有关，如果不选地面为零势能面，则地面上物体的重力势能就不为零。C对：物体落到同一桌面上的高度相对参考平面高度是相同的，根据Ep=mgh知，重力势能相等。D错：重力势能与零势能面的选择有关，但重力势能的变化与零势能面的选择无关。C题组一重力势能的理解与计算常考题型题1下列关于重力势能的几种说法，正确的是 （）题2［2019·广州大学附中期末］［多选］关于重