高中物理-重力势能教学课件设计

重锤为什么能把水泥桩打入泥土中？雪崩为什么圣洁漂亮的雪一旦形成雪崩，就会有如此大的破坏力？水力发电站为什么要修那么高的大坝？1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。2．理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。3．知道重力势能的相对性和系统性。

探究1：重力做的功情形一：竖直下落情形二：沿倾斜直线向下运动情形三：沿任意路径向下运动mg物体竖直下落

从A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2

探究1：重力做的功物体沿斜线运动

从A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2

探究1：重力做的功物体沿曲线运动从A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……

=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgh

=mgh1－mgh2

探究1：重力做的功结论：(1)物体运动时，重力对它做的功跟物体运动的路径无关，只跟它的起点和终点的位置有关（或者说只与初、末位置的高度差有关）。(2)计算式：WG=mgh1-mgh2“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。

探究1：重力做的功“mgh”是一个具有特殊意义的物理量“mgh”与重力做功有着密切的关系“mgh”随着高度的变化而变化，与势能的基本特征一致把mgh叫做物体的重力势能，EP=mgh即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。探究2：重力做的功与重力势能变化的关系1.重力势能的概念WG＝mgh1－mgh2WG＝EP1－EP2初态的重力势能末态的重力势能重力势能：EP=mgh（1）是标量（2）单位：J2.重力做的功与重力势能的关系式探究2：重力做的功与重力势能变化的关系求解1.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？结论1：物体下降，重力做正功，重力势能减少，WG=EP1-EP2＞0；重力势能减少的数量等于重力做的功。分析：重力做功为：WG=mg(h1-h2)=14000JEp1-Ep2=mgh1-gh2=14000J重力势能减少了14000J与运动状态没有关系探究2：重力做的功与重力势能变化的关系求解2.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？分析：重力做功为：WG=mg(h1-h2)=－14000J物体克服重力做了14000J的功Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J重力势能增加了14000J结论2：物体上升，重力做负功，重力势能增加，WG=EP1-EP2＜0，重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。探究2：重力做的功与重力势能变化的关系WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214重力做的功等于重力势能的减少量结论：重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功

重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功即

WG=－ΔEp探究2：重力做的功与重力势能变化的关系1.物体在运动过程中克服重力做功为50J，则()A.重力做的功为50JB.物体的重力势能一定增加了50JC.物体的重力势能一定减少了50JD.重力做了50J的负功BD【学以致用】1.重力势能总是相对参考平面（重力势能为零）来说的，重力势能具有相对性。参考平面的选取是任意的，通常选择地面作为参考平面。讨论：如图，一物体在A点的重力势能是1J，在B点的重力势能是0J，在C点的重力势能是－2J，则物体在哪一点的重力势能最大？2.势能的正负表示大小(比参考平面），是标量。AmBCh1h2三、重力势能的相对性A点例题：如右图小球质量1kg，从桌面（离地高h2=1m）以上h1=2m的A点为下落到地面的B点，填表：h1h2AB参考平面

小球在A点的重力势能小球在B点的重力势能下落过程小球重力做的功下落过程小球重力势能的减小量桌面地面20J30J-10J0J30J30J30J30J重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。结论：选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。必须指出的是，重力势能跟重力做功密切相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说，倘若没有地球，就谈不上重力。所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。

重力势能属于物体和地球组成的系统。四.重力势能的系统性

平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。一、重力做功及其特点：WG

＝mgh1－mgh2

与路径无关，只与起点和终点的位置有关。二、重力势能：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。表达式：三、重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能减少，重力势能减少的数量等于重力做的功。重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的数量等于克服重力所做的功。四、重力势能是相对的，正负表示大小。重力势能为物体和地球组成的系统所共有。1.下面有关重力势能的说法中，正确的是（）A.举得越高的物体，具有的重力势能越大B.质量越大的物体，具有重力势能越大C.物体的重力势能不可能为零D.物体的重力势能可能小于零D

2.如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力。假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为（）A.mgh B.mgHC.mg(h+H) D.－mghD3.下列关于重力势能的说法，正确的是()A．重力势能的变化，只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关C．重力势能是矢量，当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少D．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的ABD4.一质量为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