8.2 重力势能 (共17张PPT)
文档属性
| 名称 | 8.2 重力势能 (共17张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-09-25 19:23:35 | ||
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文档简介
(共17张PPT)
8.2 重力势能
第八章 机械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二册
1.通过不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。
2.理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。
3.知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
4.了解弹性势能的决定因素。
学习目标
初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。
这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？
导入新课
1981年4月12日，数百万吨雪从阿拉斯加的三佛火山顶部极快速度滑下，“白色死神”将沿途13km地区全部摧毁。
质量大
拒绝高空抛物！
高处
思考：以下三种情况下小球沿不同轨迹向下运动到B点，其中重力做功各是多少？
一、重力做功
h
h1
h2
mg
A
B
A
B′
h
h1
h2
mg
θ
l
B
h
h1
h2
A
B′
B
参考答案：D
练习1 将同一物体分别沿着两个斜面向上拉到顶端，这两个斜面高度相同但坡度和粗糙程度不同。以下说法中正确的是（ ）
A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做功多
B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多
C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多
D.上述几种情况克服重力做功一样多
只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。
总结：重力做功特点
练习2 把的情境改为如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达另一斜面的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为 ( )
A. B. C.mgh D.0
参考答案：B
分析：
过程量
WG = mgh1 － mgh2
②随着质量增大、高度的增加而增大
WG：
①状态量：两个状态的差值和做功有关
二、重力势能
思考：做功对应能量的变化，那重力做功对应什么形式能量的变化呢？
mgh
物体的重力与其高度的乘积，称为物体的重力势能，
是状态量，用Ep表示。
2.大小表达式：
Ep=mgh
1.重力势能概念：
总结：
3.国际单位：
4.重力势能标量性：
焦耳(J)
标量
5.重力势能的变化：ΔEP
ΔEP
= Ep末 - Ep初
= mgh末-mgh初
功能关系：重力做功与重力势能的关系
WG = mgh初 - mgh末
WG = Ep初 - Ep末 = -⊿EP
变化量
减少量
状态量
重力做的功等于重力势能的减少量。
内容：
只与初末
位置有关
重力做功WG (正、负） 重力势能EP （增加、减少） 重力做功和重力势能的关系
物体 下降
物体 上升
正
负
减少
增加
重力势能的减少量等于重力做的功
重力势能的增加量等于物体克服重力做的功
例题 如图，塔吊升降建材。建材质量m=200kg，A点高度h1=8m，B点高度h2=3m。
⑴从A→B处，重力做功多少？重力势能如何变化？
⑵从B→A处，重力做功多少？重力势能又如何变化？
高度h是相对于谁的呢？
重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。
三、重力势能的相对性
想一想
？
3.正、负只是表示它在参考平面上还是下。
1.参考平面(零势面)
2.当物体处于参考平面之下，h为负值，重力势能也是负值;反之，重力势能为正值。
Ep=mgh
h取正值
h取负值
任意选取；通常选取地面为参考平面。
练习3 质量m=0.5 kg的小球，从桌面上方高h1= 1.2 m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8 m，试完成下面的表格。 (g取10 m/s2)
⑴在表格的空白处按要求填入数据。
⑵如果下落时有空气阻力，表中的数据是否会改变？
所选择的参考平面 小球在A点 的重力势能 小球在B点的重力势能 整个下落过程中小球重力做的功 整个下落过程中小球重力势能的变化量
桌面
地面
6J
10J
-4J
0
10J
10J
减少10J
减少10J
如果下落时有空气阻力，表中的数据不会改变。
重力势能具有相对性，对一个确定的过程，WG和⊿Ep与参考平面的选取无关。
总结
综练 关于重力势能，下列说法中正确的是 ( )
A.物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大
B.在其他外力做功的情况下，物体克服重力做功100J，重力势能不一定增加100J
C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J，重力势能减小了2 J
D.重力势能的减小量等于重力对物体做的功
参考答案：D
弹簧弹性势能大小与哪些因素有关？
思考1：
发生弹性形变的物体各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
思考2：弹力做功与弹性势能的关系如何？
形变程度
劲度系数
四、弹性势能
实例
重力势能
1.重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的竖直高度差有关
2.地球上的物体具有的与它高度有关的能量。
3.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。
关系式：WG = EP初 - EP末
4.重力势能是相对的,重力势能的变化是绝对的。
5.重力势能是地球与物体组成“系统”所共有的。
课堂小结
8.2 重力势能
第八章 机械能守恒定律
人教版（2019）必修 第二册
1.通过不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。
2.理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。
3.知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
4.了解弹性势能的决定因素。
学习目标
初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。
这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？
导入新课
1981年4月12日，数百万吨雪从阿拉斯加的三佛火山顶部极快速度滑下，“白色死神”将沿途13km地区全部摧毁。
质量大
拒绝高空抛物！
高处
思考：以下三种情况下小球沿不同轨迹向下运动到B点，其中重力做功各是多少？
一、重力做功
h
h1
h2
mg
A
B
A
B′
h
h1
h2
mg
θ
l
B
h
h1
h2
A
B′
B
参考答案：D
练习1 将同一物体分别沿着两个斜面向上拉到顶端，这两个斜面高度相同但坡度和粗糙程度不同。以下说法中正确的是（ ）
A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做功多
B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多
C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多
D.上述几种情况克服重力做功一样多
只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。
总结：重力做功特点
练习2 把的情境改为如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达另一斜面的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为 ( )
A. B. C.mgh D.0
参考答案：B
分析：
过程量
WG = mgh1 － mgh2
②随着质量增大、高度的增加而增大
WG：
①状态量：两个状态的差值和做功有关
二、重力势能
思考：做功对应能量的变化，那重力做功对应什么形式能量的变化呢？
mgh
物体的重力与其高度的乘积，称为物体的重力势能，
是状态量，用Ep表示。
2.大小表达式：
Ep=mgh
1.重力势能概念：
总结：
3.国际单位：
4.重力势能标量性：
焦耳(J)
标量
5.重力势能的变化：ΔEP
ΔEP
= Ep末 - Ep初
= mgh末-mgh初
功能关系：重力做功与重力势能的关系
WG = mgh初 - mgh末
WG = Ep初 - Ep末 = -⊿EP
变化量
减少量
状态量
重力做的功等于重力势能的减少量。
内容：
只与初末
位置有关
重力做功WG (正、负） 重力势能EP （增加、减少） 重力做功和重力势能的关系
物体 下降
物体 上升
正
负
减少
增加
重力势能的减少量等于重力做的功
重力势能的增加量等于物体克服重力做的功
例题 如图，塔吊升降建材。建材质量m=200kg，A点高度h1=8m，B点高度h2=3m。
⑴从A→B处，重力做功多少？重力势能如何变化？
⑵从B→A处，重力做功多少？重力势能又如何变化？
高度h是相对于谁的呢？
重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。
三、重力势能的相对性
想一想
？
3.正、负只是表示它在参考平面上还是下。
1.参考平面(零势面)
2.当物体处于参考平面之下，h为负值，重力势能也是负值;反之，重力势能为正值。
Ep=mgh
h取正值
h取负值
任意选取；通常选取地面为参考平面。
练习3 质量m=0.5 kg的小球，从桌面上方高h1= 1.2 m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8 m，试完成下面的表格。 (g取10 m/s2)
⑴在表格的空白处按要求填入数据。
⑵如果下落时有空气阻力，表中的数据是否会改变？
所选择的参考平面 小球在A点 的重力势能 小球在B点的重力势能 整个下落过程中小球重力做的功 整个下落过程中小球重力势能的变化量
桌面
地面
6J
10J
-4J
0
10J
10J
减少10J
减少10J
如果下落时有空气阻力，表中的数据不会改变。
重力势能具有相对性，对一个确定的过程，WG和⊿Ep与参考平面的选取无关。
总结
综练 关于重力势能，下列说法中正确的是 ( )
A.物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大
B.在其他外力做功的情况下，物体克服重力做功100J，重力势能不一定增加100J
C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J，重力势能减小了2 J
D.重力势能的减小量等于重力对物体做的功
参考答案：D
弹簧弹性势能大小与哪些因素有关？
思考1：
发生弹性形变的物体各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
思考2：弹力做功与弹性势能的关系如何？
形变程度
劲度系数
四、弹性势能
实例
重力势能
1.重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的竖直高度差有关
2.地球上的物体具有的与它高度有关的能量。
3.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。
关系式：WG = EP初 - EP末
4.重力势能是相对的,重力势能的变化是绝对的。
5.重力势能是地球与物体组成“系统”所共有的。
课堂小结