高一物理必修二重力势能课件

思考下列现象产生的原因：雪崩实例展示初步感知多米诺骨牌美国内华达州亚利桑那陨石坑。它是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星强烈的撞击在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。

陨石坑实例展示初步感知一个大缸

放在你脚边，有何感觉？淡定中！Help!如果把它高高的悬挂在你的头顶上呢？习主席在“9·3阅兵”讲话中，说道：“今天，和平与发展已经成为时代主题，但世界仍很不太平，战争的达摩克利斯之剑依然悬在人类头上。”什么是达摩克里斯之剑呢？重力做正功，重力势能减少物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…如果重力做正功，，则，重力势能减少，死海的海拔高度-415米那么重力势能是谁具有的呢?（1）参考平面：高度取做0的水平面也称零势能面当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；珠穆朗玛峰峰海拔高度8844.表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。物体向下运动，重力做功，重力势能。重力势能：－3J＞－5J的能量。表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J当然不能，因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况．达摩克利斯之剑

【源自古希腊传说】国王请他的大臣达摩克利斯赴宴，命其坐在用一根马鬃悬挂的利剑下，马鬃随时有可能断裂，利剑随时有可能刺穿达摩克里斯的胸膛。由此产生典故，意在提醒人危险随时会发生，要有危机意识。后人称之为达摩克利斯之剑。由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。

重力势能物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？这种能量的大小与哪些因素有关呢？想一想实例展示初步感知三、重力做功与重力势能变化之间的关系当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；重力势能的系统性和相对性。与质量有关：质量越大，重力势能越大。与质量有关：质量越大，重力势能越大。什么是达摩克里斯之剑呢？当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢?为什么?物体质量一定，高度越高，重力势能越大后人称之为达摩克利斯之剑。三、重力做功与重力势能变化之间的关系物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；定义：参考平面选取不同，重力势能的数值就不同．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…为什么说重力势能具有相对性？（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；思考：重力做功的特点是什么？参考平面选取不同，重力势能的数值就不同．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同如果物体在参考平面的下方，重力势能取什么值？表示什么含义？请计算三种情况下重力做的功，并总结出重力做功的特点重力势能——劳厄第七章机械能守恒定律4物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向。1.知道重力做功与路径无关；2.理解重力势能的概念,会用重力势能的表达式进行计算；3.理解重力做功与重力势能变化的关系；4.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；重点、难点1.重力势能的概念。2.重力做功跟物体重力势能改变的关系。3.重力势能的系统性和相对性。猜想：重力势能和什么因素有关2016-04-15贵州省气象局新闻贵阳迎雷雨局部地区下冰雹

用自己的课本做如下实验，根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关？

1.与高度有关：位置越高，重力势能越大。

2.与质量有关：质量越大，重力势能越大。（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉•••做一做亲身体验加深认识物体质量一定，高度越高，重力势能越大质量m高度h物体高度一定，质量越大，重力势能越大亲身体验加深认识Δh请计算三种情况下重力做的功，并总结出重力做功的特点探究点一、重力做功的特点类型3类型2类型1理论探究

试一试BBΔh1Δh2Δh3hh1h2Amg类型1:类型2:类型3:A1A2A3WG＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mglcosθ＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…

＝mgh＝mgh1－mgh2lBθmgAAmg求下列三种情况下，小球从A运动到B，重力对小球做的功思考：重力做功的特点是什么？重力做功的特点：重力做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。WG

=mgh1－mgh2表达式：“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。它与重力做功有关,又与重力势能的基本特征一致。把物理量mgh叫做重力势能。探究点一、重力做功的特点2.表达式：1.定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。3.单位：4.重力势能无方向，是标量。Ep=mgh焦耳，符号为J重力势能关系重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢？WG＝mgh1－mgh2初态的重力势能末态的重力势能重力做的功三、重力做功与重力势能变化之间的关系BAmghh1h2WG＝EP1－EP2重力做功对应着重力势能的变化重力做功和重力势能变化的关系练习

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？(g=10m/s-2)分析：重力做功为：

WG=mg(h1-h2)=14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力势能减少了14000J请同学们完成重力做正功重力势能减少练习

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？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2)分析：重力做功为：

WG=mg(h1-h2)=－14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J重力势能增加了14000J请同学们完成重力做负功重力势能增加

探究点二、重力做功和重力势能变化的关系物体向下运动，重力做

功，重力势能

。物体向上运动，重力做

功，重力势能

。判一判：当物体向上或向下运动时，重力做什么功？重力势能如何变化？正减少负增加重力做功的表达式为：

1.如果重力做正功，，则，重力势能减少，

重力对物体做的功等于重力势能的减少量。

2.如果重力做负功，，则，重力势能增加，

物体克服重力做的功等于重力势能的增加量。

探究点二、重力做功和重力势能变化的关系

当然不能，因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况．

当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢?为什么?

不行，摩擦力做功与路径有关。

1.为什么说重力势能具有相对性？

2.何为参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？

3.选择不同的参考平面，物体的重力势能的值是否相同？是否会影响有关重力势能问题的研究？

4.如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？表示什么含义？

5.如果物体在参考平面的下方，重力势能取什么值？表示什么含义？

6.为什么说“势能是系统所共有的”？阅读与思考？计算重力势能之前需要先选定参考平面17高度是相对的，所以重力势能也是相对的（1）参考平面：高度取做0的水平面也称零势能面

珠穆朗玛峰峰海拔高度8844.43米。死海的海拔高度-415米参考平面选取不同，重力势能的数值就不同

探究点三、重力势能的相对性计算重力势能之前需要先选定参考平面在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；（1）参考平面：高度取做0的水平面也称零势能面（2）重力势能是标量，只有大小没有方向，但有正、负，其正、负可以表示大小参考平面选取不同，重力势能的数值就不同探究点三、重力势能的相对性对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…后人称之为达摩克利斯之剑。什么是达摩克里斯之剑呢？请计算三种情况下重力做的功，并总结出重力做功的特点请计算三种情况下重力做的功，并总结出重力做功的特点何为参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••物体克服重力做的功等于重力势能的增加量。选择不同的参考平面，物体的重力势能的值是否相同？是否会影响有关重力势能问题的研究？A→B下落过程小球重力做功WG（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••重力势能的正负表示大小如果物体在参考平面的下方，重力势能取什么值？表示什么含义？第七章机械能守恒定律参考平面选取不同，重力势能的数值就不同WG=mg(h1-h2)=－14000J【源自古希腊传说】国王请他的大臣达摩克利斯赴宴，命其坐在用一根马鬃悬挂的利剑下，马鬃随时有可能断裂，利剑随时有可能刺穿达摩克里斯的胸膛。2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。练一练:

如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表(g=10m/s2)。参考平面小球在A点重力势能EpA小球在B点重力势能EpBA→B下落过程小球重力做功WGA→B下落过程小球重力势能变化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同－16J40J减少40J40J0J40J减少40JWG、△Ep与参考面的选取无关。比较、分析表格中的数据，有何特点？探究点三、重力势能的相对性重力势能的正负表示大小对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；下方物体的高度是负值，重力势能也是负值，重力势能为负。表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。重力势能：－3J＞－5J重力势能的相对性hhhAhhhAhhhABBBEPB=-3mghEPA=2mghEPB=-2mghEPA=0EPA=-mghEPB=0

重力势能具有相对性，处在参考平面的物体的重力势能为0，参考平面上方的物体的重力势能是正数，参考平面下方的物体的重力势能是负数，为了比较势能的大小，应选同一个参考平面。重力势能的增量△Ep＝EPB－EPA＝-2mgh

参考平面选取不同，重力势能的数值就不同．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同总结我们已经体会到：1.重力做正功重力势能减少，而且重力做了多少功，重力势能就减少了多少。2.重力做负功重力势能增加，而且克服重力做了多少功，重力势能就增加多少。体会“功是能量转化的量度”所以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是互为相反数

那么重力势能是谁具有的呢?

重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。探究点四、重力势能的系统性小结一、重力做功的特点：与路径无关，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的能量。表达式

三、重力做功与重力势能变化的关系重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的，正负表示大小。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零势能参考平面。五、势能是系统能

重力做功与路径无关1.一质量为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5m9例题2.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（）A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C.地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；D.重力做功的多少与参考平面的选取无关.

ABD例题1.物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则（）A.重力做功为50J；B.重力做功为-50J。C.物体的重力势能一定增加了50J；D.物体的重力势能一定减少50J；BC练习参考平面选取不同，重力势能的数值就不同．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同物体的重力势能一定增加了50J；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？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10