(共23张PPT)
一个50克的鸡蛋
从4楼抛下来就会让人起肿包
从8楼抛下来就会让人头皮破裂
从18楼高甩下来就可以砸破行人的头骨
从25楼抛下可使人当场死亡2
一个拇指大的小石块,
在4楼抛下时可能伤人头皮,
而在25楼抛下时可能会让路人当场送命。
一个4厘米的铁钉在18楼甩下时,
可能会造成行人的致命伤害。
在重力加速度的作用下,
一颗鸡蛋都可能成为致命杀手。
当达到一定的高度,
即便很轻的物体,
也会造成很大的伤害。
导
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。
那么重力势能与质量和高度又有怎样的定量关系呢?
导
8.2-1重力势能
导
考点一
[学习目标]
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。
导
阅读课本P79-P82,结合课前预习,进一步思考下列问题,完善各题答案。限时2分钟。
问题1.计算右图三种情境中重力
所做的功,对比总结重力做功
特点?
问题2.重力做功与重力势能的关系?
问题3.物体处于同一位置,重力势能一定相同吗?
问题4.物体从某一位置到另一高度重力势能变化量和参考平面有关吗?
问题5.重力势能是谁所具有的?
思
议
请同学们结合课前预习和刚才的思考,以小组为单位,在小组长的带领下,针对问题进行交流研讨。
展
请各小组代表针对问题进行趴板展示。要求:
1、标清题号、书写工整、格式规范。
2、标明组别和姓名。
情景1:物体竖直下落( A 到 B)
A
h
B
h1
h2
WG=mgh
=mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2
A
C
h
θ
L
h1
h2
WG=mgLcos θ
=mgh
=mg(h1-h2)
=mgh1-mgh2
情景2:物体沿斜线运动( A 到 C)
评
问题1.计算以下三种情境中重力所做的功,对比总结重力做功特点?
情景3:物体沿曲线运动 ( A 到 C)
A
△h 1
θ
l
Δh1
Δh2
Δh3
A
C
h
h1
h2
评
三种情形重力做的功均为:
WG=mgh=mgh1-mgh2
分析表明,物体运动时,重力对它做的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。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。
评
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关。
物理上把 mgh 就叫作物体的重力势能。
可见,物体所受的重力 mg与它所处的位置的高度h的乘积 mgh 一定具有特殊的意义。
一、重力做的功
1.重力做功的特点:
2.重力做功的表达式:
WG =mgh1-mgh2
评
1.概念:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
2.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。
4.国际单位:焦耳(J) 1kg·m/s2·m=1N·m=1J
3.公式:
Ep=mgh
5.重力势能是标量,状态量。
二:重力势能
评
6.重力做功与重力势能的关系
WG =mgh1-mgh2
正
负
减少
增加
重力做的功等于重力势能的减少
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
评
问题2.重力做功与重力势能的关系?
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.
7.重力势能的相对性
评
问题3.物体处于同一位置,重力势能一定相同吗?
(1)物体在参考面上,h=0,Ep=0。
(2)物体在参考面上方,h为正值,Ep为正值
参考面即高度为零的平面,一般来说参考面可以任意选取
参考面又称零势能面
正负表示大小
Ep = mgh
(h是物体相对参考面的高度)
(3)物体在参考面下方,h为负值,Ep为负值
7.重力势能的相对性
评
EP( J )
EP( J )
EP( J )
地面
桌面
天花板
参考平面
0
0
0
mgh2
mg(h1+h2)
-mgh2
mgh1
-mgh1
-mg(h1+h2)
h1
h2
A
B
C
天花板
桌面
地面
8.重力势能的任意性
评
9.重力势能的绝对性
WG、△Ep与参考面的选取无关。
物体从一个位置到另一个位置的过程中,其重力势能的变化量与参考平面的选取无关,该变化量是绝对的。
评
问题4.物体从某一位置到另一高度重力势能变化量和参考平面有关吗?
物体重力势能与重力做功密切相关,而
重力是地球与物体间的相互作用力,若离
开了地球或物体,就谈不上重力,所以,
重力势能是物体与地球所组成的“系统”
所共有的。平常只说物体具有的重力势能,
是一种简化的说法。
10.重力势能的系统性
评
问题5.重力势能是谁所具有的?
检1.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D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为 ( )
A. B.
C.mgh D.0
B
检
检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.mgH
C.mg(h+H) D.-mgh
D
检
势能
重力势能
重力做功
公式:WG=mg△h
定义:物体由于被举高而具有的能
相对性
参考平面的选取
正负号的物理意义
重力做功与重力势能变化的关系:WG=EP1-EP2
特点:只与初末位置有关、与路径无关
课堂小结
评
作业:
我拼搏 我奋斗 我成功
一、巩固落实:
1、逐句逐字阅读课本P78-P82,完善本节课思维导图。
2、课本P83第1、2、3、4题。
二、预习新知:
弹性势能的大小与什么有关?
追求卓越 惟先必争
优胜小组:
优秀个人: