课件24张PPT。4 重力势能思考下列现象产生的原因:雪崩瀑布一、重力做功1.探究重力做功的特点物体竖直下落物体沿斜线运动物体沿曲线运动2.重力做功的特点重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差Δh有关。如图,某质量为50kg的小孩从高4米高的滑梯上滑下,求重力做的功?打桩2.重力势能的表达式即:物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积。二、重力势能1.定义:物体由于被举高而使物体具有的能量叫重力势能。三、重力做功与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 。 正减少负增加吊车攀岩2.物体在运动过程中,克服重力做功50J,则( )
A.重力做功为50J
B.物体的重力势能一定增加50J
C.物体的重力势能一定减少50J
D.重力做功为-50JBD
3.我国发射的“神舟”七号飞船在绕地球45圈后,于2008年9月28日胜利返航,在返回舱拖着降落伞下落过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为( )
A.重力做正功,重力势能减小
B.重力做正功,重力势能增加
C.重力做负功,重力势能减小
D.重力做负功,重力势能增加答案:A
脑筋急转弯:
人从五楼窗台上跳下来,为何平安无事?向里跳到五楼的地板上。算一算:若人的质量为50kg,五楼窗台距五楼地面的高度为1m,距楼外地面的高度为16m,g=10m/s2。则:
1、相对五楼地面,人的重力势能是多少?
2、相对楼外地面,人的重力势能是多少?500J8000J 阅读课本内容,思考并回答以下问题:
1、什么叫参考平面?在参考平面,物体的重力势能是多少?
2、通常情况下,如何选取参考平面?
3、对选定的参考平面而言,什么情况下重力势能为正值?什么情况下重力势能为负值?
重力势能的相对性想一想:重力势能跟重力做功密切相关, 如果没有了重力,物体还有重力势能吗?重力势能的系统性没有!温馨提示:
严格地说,重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的,平常所说的“物体”的重力势能,只是一种简化的说法。一、重力做功特点:
与路径无关,只与起点和终点的高度差有关
二、重力势能: 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面。 3.下列关于重力势能的说法,正确的是( )
A.重力势能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.如图质量为0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点,桌面高h2=0.8m.请按要求填写下表.(g=10m/s2)6J10J-4J010J10J减少10J减少10J选取不同的参考平面,物体重力势能的数值不同对一个确定的过程,WG与参考面的选择无关h1h25.质量是50kg的人沿着长L=150m、倾角为30°的坡路走上土丘,重力对他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力势能增加了多少?(g取10m/s2)
解析:重力对他做的功为
WG=-mgLsin30°
=-50×10×150×0.5J
=-3.75×104J
他克服重力所做的功为3.75×104J
他的重力势能增加了3.75×104J多米诺骨牌1.关于重力势能的几种理解,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.相对于不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但这并不影响研究有关重力势能的问题
C.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相同,则落地时减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 BC课件24张PPT。第七章 机械能守恒定律学习目标1、知道重力势能的概念,会用重力势能的 定义式进行计算.
2、会推导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、理解重力势能的相对性和系统性. 2011年7月2日下午1点半,一个2岁女童从10楼坠落,吴菊萍奋不顾身地冲过去用左臂接住孩子,女童幸免于难。救人的年轻妈妈吴菊萍左臂骨折,受伤较重,被网友称为托举生命的“最美妈妈”。 一、创境激情 引入课题(一)实例展示 初步感知 2002年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成至少100人失踪。 雪崩2(一)实例展示 初步感知 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米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米/秒,爆炸力相当于美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。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。 3陨石坑(一)实例展示 初步感知 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?(一)实例展示 初步感知 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 ? ? ? 结论:(二)亲身体验 加深认识思考与讨论:如图,质量为m的小球从高为h1的初位置沿三种不同的路径运动到高为h2的末位置。请计算三种情况下重力做的功分别是多少?根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗?
先独立思考,然后小组内交流,讨论完成后各组长发言。探究一、重力做功的特点二、 理论探究 把握规律
W1=?W2=?W3=?θLh1h2Δh……△h1△h2△h3△h4AAABBB竖直下落沿斜线运动沿曲线运动W1=mgΔh
=mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2 W2=mgLcosθ
=mgΔh
=mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2微元法 W3=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。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、重力势能有无方向? 阅读课本,明确以下问题:Ep = mgh焦耳,符号为J无方向,是标量。重力势能 探究二、重力做功和重力势能变化的关系二、 理论探究 把握规律
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:如上图,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?请完成以下填空,自主回答。正减少负增加 ①如果重力做正功,WG>0,则EP1>EP2,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,WG<0,则EP1 物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
重力做功对应重力势能的改变,重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。重力做功的表达式为: 探究二、重力做功和重力势能变化的关系 脑筋急转弯:
人从五楼窗台上跳下来,为何平安无事?向里跳到五楼的地板上。算一算:若人的质量为50kg,五楼窗台距五楼地面的高度为1m,距楼外地面的高度为16m,g=10m/s2。则:
1、相对五楼地面,人的重力势能是多少?
2、相对楼外地面,人的重力势能是多少?500J8000J 阅读课本内容“重力势能的相对性”,思考并回答以下问题:
1、什么叫参考平面?在参考平面,物体的重力势能是多少?
2、通常情况下,如何选取参考平面?
3、对选定的参考平面而言,什么情况下重力势能为正值?什么情况下重力势能为负值?
探究三、重力势能的相对性二、 理论探究 把握规律
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)。24J?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40J?WG、△Ep与参考面的选取无关。比较、分析表格中的数据,有何特点?想一想:重力势能跟重力做功密切相关, 如果没有了重力,物体还有重力势能吗?探究4、重力势能的系统性二、 理论探究 把握规律
没有!温馨提示:
严格地说,重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的,平常所说的“物体”的重力势能,只是一种简化的说法。学习小结: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。
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、重力势能的特征:相对性
系统性
这节课学到了什么?1、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三、学以致用 巩固提高2、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三、学以致用 巩固提高3、井深8m,井上支架高为2m,在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体,则物体的重力势能是(以地面为参考平面)( )
A.100J
B.700J
C.-100J
D.无法确定
C三、学以致用 巩固提高重力做功与路径无关 4、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5m=5 x 9.8 x 5J
=245J9三、学以致用 巩固提高作业:课本“问题与练习”: 2、3欢迎指导!