物理授课用重力势能市公开课一等奖百校联赛特等奖课件

重力势能白山市十四中物理组第1页复习

物体因为被举高而含有能叫重力势能。物体高度发生改变时，重力要做功：物体被举高时，重力做负功；物体下降时，重力做正功。几个概念力：物体之间相互作用。重力：物体因为地球吸引而受到力势能：相互作用物体凭借其位置而含有能量。一个新概念——重力势能所以，认识这种势能，不能脱离对重力做功研究。第2页物体竖直下落

从A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2

一.重力做功第3页物体沿斜线运动

从A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2第4页物体沿曲线运动从A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgh

=mgh1－mgh2第5页重力做功特点:

重力做功只跟它起点和终点位置（高度差）相关，与物体运动路径无关。WG=mgh1-mgh2上述分析过程表明：

还表明：功大小等于物重跟起点高度乘积mgh1与物重跟终点高度乘积mgh2二者之差。即即：WG=mgΔh第6页1.定义：物体重力势能等于它所受重力与所处高度乘积。2.单位：国际单位制中，焦耳(J)。1J=1kg．m.s-2.m=1N.m3.重力势能是标量，状态量。4.重力势能改变ΔEP=mgh2-mgh1

Ep=mgh

可见,重力做功等于“mgh”这个量改变.在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义物理量.这个物理量就是表示物体重力势能。这是因为mgh这个物理量特殊意义在于它一方面与重力做功亲密相关，其次它随高度变化而变化．恰与势能基本特征一致。二.重力势能第7页计算重力势能之前需要先选定参考平面

在参考面下方物体高度是负值，重力势能也是负值。

参考平面选取是任意.

在参考面上方物体高度是正值，重力势能也是正值；势能是状态量、标量．+、–表示大小．17三、重力势能相对性高度是相对，所以重力势能也是相对高度h是相对于谁呢？重力势能总是相对于某个水平面来说，这个水平面叫参考平面．

参考平面选取不一样，重力势能数值就不一样．可见，重力势能含有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题方便而定，通常选择地面作为参考平面．选择不一样参考平面，物体重力势能数值是不一样，但并不影响研究相关重力势能问题，因为在相关问题中，有确定意义是重力势能差值，这个差值并不因选择不一样参考平面而有所不一样第8页WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214四、重力做功与重力势能改变关系重力做功等于重力势能降低许

假如重力做正功，重力势能降低，降低重力势能等于重力对物体做功

假如重力做负功，重力势能增加，增加重力势能等于物体克服重力做功即WG=－ΔEp

讨论：重力势能为零物体是不是就没有重力势能？第9页重力势能正负表示大小对选定参考平面而言，上方物体高度是正值，重力势能也是正值；下方物体高度是负值，重力势能也是负值。重力势能为负，表示物体在这个位置含有重力势能比在参考平面上含有重力势能少。重力势能：－3J＞－5J第10页

必须指出是，重力势能跟重力做功亲密相关，而重力是地球与物体之间相互作用力。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这个物体“系统”所共有，而不是地球上物体单独含有。

重力势能属于物体和地球组成系统.五.重力势能系统性

日常所说“物体”重力势能，只是一个习惯简化说法。第11页当然不能，因为此时这个能量不能表示物体重力做功实际情况．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?为何?不行，摩擦力做功与路径相关。第12页例：

如图，质量0.5kg小球，从桌面以上h1=1.2mA点落到地面B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能改变桌面地面6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB

选取不一样参考平面,物体重力势能数值不一样

对一个确定过程，WG和△EP与参考面选择无关20第13页小结一、重力做功特点：与路径无关，只与起点和终点高度差相关二、重力势能：地球上物体含有与它高度相关能量。三、重力做功与重力势能改变关系：重力做功等于重力势能降低WG=mgh1－mgh2

重力做负功时，重力势能增加四、重力势能是相正确，正负表示大小。普通不加说明是以地面或题目中最低点所在平面作为参考平面。五、势能是系统能。指系统全部。WG=mgΔh高度差

Ep=mgh第14页课堂训练1、选择不一样水平面作为参考平面，物体在某一位置重力势能和某一过程中重力势能改变量()A.都含有不一样数值 B.都含有相同数值C.前者含有相同数值，后者含有不一样数值D.前者含有不一样数值，后者含有相同数值

D第15页课堂训练2、起重机以5m/s2加速度将质量为1t物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则起重机钢索拉力对物体做功为多少？物体克服重力做功为多少？物体重力势能改变了多少？

第16页由牛顿第二定律mg-F=ma

代入数据得

重力做功物体克服重力做功物体重力势能增加了.FG解：第17页3.一根长为2m,重力为200N均匀木杆放在水平地面上,现将它一端从地面提升0.5m,另一端仍搁在地面上,则最少所需做功为(g取10m/s2):A.400J;B.200J; C.100J; D.50J.D第18页4．沿着高度相同，坡度不一样，粗糙程度也不一样斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确是………………()A．沿坡度小、长度大斜面上升克服重力做功多B．沿坡度大、粗糙程度大斜面上升克服重力做功多C.沿坡度大、粗糙程度小斜面上升克服重力做功多D．上述几个情况重力做功一样多D第19页5．将一物体由A移至B，重力做功………()A.与运动过程中是否存在阻力相关B．与物体沿直线或曲线运动相关C.与物体是做加速、减速或匀速运动相关D．与物体发生位移相关D第20页6，关于重力势能几个了解，正确是………()A.重力势能等于零物体，一定不会对别物体做功B.放在地面上物体，它重力势能一定等于零C.在不一样高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等D．相对不一样参考平面，物体含有不一样数值重力势能D第21页7、选择不一样水平面作为参考平面，物体在某一位置重力势能和某一过程中重力势能改变量()A.都含有不一样数值 B.都含有相同数值C.前者含有相同数值，后者含有不一样数值D.前者含有不一样数值，后者含有相同数值

D第22页8．当重力对物体做正功时，物体()A.重力势能一定降低，动能一定增加B．重力势能一定增加，动能一定降低C．重力势能一定降低，动能不一定增加D．重力势能不一定降低，动能也不一定增加C第23页课堂练习P13问题与练习1、4、2课外练习P13问题与练习2、3第24页5．4

重力势能问题与练习参考解答

第25页

1.证实：设斜面高度为h，对应于倾角为θ1、Θ2、θ3斜面长分别为l1、l2、l3。

由功公式可知，在倾角为θ1斜面，重力与位移夹角为(π/2－θ1)，重力所做功为：WG=mgl1cos(π/2－θ1)=mgl1sinθ1=mgh。

同理可证，在倾角为θ2、θ3斜面上，重力所做功都等于mgh，与斜面倾角无关。第26页2.答：（1）足球由位置1运动到位置2时，重力所做功为－mgh，足球克服重力所做功为mgh，足球重力势能增加mgh。（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做功为mgh，足球重力势能降低了mgh。（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做功为0，重力势能改变为0。第27页h1h2AB3.答：（1）见下表（2）假如下落过程中有空气阻力,表格中数据不变。说明：本题意图是使学生认识，重力势能跟0势面选取相关，而重力势能改变跟重力功相对应，与0势面选取无关。重力做功只跟物体位置改变相关，与是否存在其它力无关。第28页A正确。比