人教版新课标高中物理必修二7.4 重力势能 课件:29张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版新课标高中物理必修二7.4 重力势能 课件:29张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 780.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2018-11-11 19:06:53 | ||
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文档简介
课件29张PPT。7.4 重力势能 美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是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2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸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水电站“和平号”空间站残片 这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来
在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．
那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．做功 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功分析第一种情况重力做的功：WG＝mgh=mgh1－mgh2分析第二种情况重力做的功：WG＝ mglcosθ ＝mgh
＝ mgh1－mgh2分析第三种情况重力做的功：WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ···
＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···)
＝mgh
＝mgh1－mgh2结论通过分析我们知道重力做功的特点 1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同． 2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一 方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。重力势能我们把物理量mgh叫做物体的重力势能． 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积．Ep=mgh说明：重力势能是标量．
单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m 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=Ep1-Ep2 当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少；
当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，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 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)=14000J
WG=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)=－14000J
WG=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 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。重力势能的相对性高度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．
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 重力势能的正负表示大小说明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例题、如图，质量m = 0.5kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)总结：选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。
对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与参考面的选择无关。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”即重力势能的变化唯一有重力做功引起3.重力势能是相对的，重力势能的变化时绝对的.重力势能的系统性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。不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定的．总结：物体重力势能与重力有关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球，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。 一、重力做功：与起点和终点的位置有关．与物体的路径无关．
二、重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积．
三、重力势能的相对性
重力势能与参考平面的选取有关．但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．
四、重力势能的系统性
势能是物体和地球所共有的． 小结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课堂练习 2.离地面高度（不为零）相同的两物体甲和已，已知甲物体质量大，以地面为零势面:
A 甲物体重力势能大；
B 已物体重力势能大；
C 一样大；
D 不能确定。
（A）3 沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面上拉同一物体到顶端，以下说法正确的:
A 沿坡度小，长度大的斜面上升重力势能增加量大；
B 沿长度大，粗糙程度大的斜面上升重力势能增加量大
C 重力势能增加量一样多；
D 无法确定（C）4、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 BC5、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?重力势能如何变化，变化多少？(g= 10m/s2)250J6.均匀的链条放固定在水平桌面上的内表面光滑的直角管道内，如图所示，链条长 ，质量 ，有 的长度悬于桌面下时由静止开始下滑，设桌面的高度大于 ，管壁厚度忽略不计，则在链条刚离开桌面的过程中重力势能改变了多少？重力做功多少？
；7.以 的初速度从地面竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为 ，设空气阻力大小恒定，则在上升和下降过程中重力势能和动能相等时的高度各是多少（以地面为零势能的参考平面）？
在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．
那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．做功 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功分析第一种情况重力做的功：WG＝mgh=mgh1－mgh2分析第二种情况重力做的功：WG＝ mglcosθ ＝mgh
＝ mgh1－mgh2分析第三种情况重力做的功：WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ···
＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···)
＝mgh
＝mgh1－mgh2结论通过分析我们知道重力做功的特点 1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同． 2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一 方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。重力势能我们把物理量mgh叫做物体的重力势能． 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积．Ep=mgh说明：重力势能是标量．
单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m 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=Ep1-Ep2 当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少；
当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，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 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)=14000J
WG=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)=－14000J
WG=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 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。重力势能的相对性高度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．
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 重力势能的正负表示大小说明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例题、如图，质量m = 0.5kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)总结：选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。
对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与参考面的选择无关。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”即重力势能的变化唯一有重力做功引起3.重力势能是相对的，重力势能的变化时绝对的.重力势能的系统性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。不只是重力势能，任何形式的势能，都是相应的物体系统由于其中各物体之间，或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能，是由各物体的相对位置决定的．总结：物体重力势能与重力有关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球，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。 一、重力做功：与起点和终点的位置有关．与物体的路径无关．
二、重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积．
三、重力势能的相对性
重力势能与参考平面的选取有关．但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．
四、重力势能的系统性
势能是物体和地球所共有的． 小结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课堂练习 2.离地面高度（不为零）相同的两物体甲和已，已知甲物体质量大，以地面为零势面:
A 甲物体重力势能大；
B 已物体重力势能大；
C 一样大；
D 不能确定。
（A）3 沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面上拉同一物体到顶端，以下说法正确的:
A 沿坡度小，长度大的斜面上升重力势能增加量大；
B 沿长度大，粗糙程度大的斜面上升重力势能增加量大
C 重力势能增加量一样多；
D 无法确定（C）4、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 BC5、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?重力势能如何变化，变化多少？(g= 10m/s2)250J6.均匀的链条放固定在水平桌面上的内表面光滑的直角管道内，如图所示，链条长 ，质量 ，有 的长度悬于桌面下时由静止开始下滑，设桌面的高度大于 ，管壁厚度忽略不计，则在链条刚离开桌面的过程中重力势能改变了多少？重力做功多少？
；7.以 的初速度从地面竖直上抛一个物体，物体上升的最大高度为 ，设空气阻力大小恒定，则在上升和下降过程中重力势能和动能相等时的高度各是多少（以地面为零势能的参考平面）？