2019物理同步大讲堂人教必修二课件：7.4 重力势能3 .ppt

4 重力势能,重锤为什么能把水泥桩打入泥土中？,为什么圣洁漂亮的雪一旦形成雪崩，就会有如此大的破坏力？,杠铃怎么会“一砸到底”呢？,1理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。 2理解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知道重力势能的相对性和系统性。,（重点）,（重点）,（难点）,探究一：重力做的功与路径的关系,竖直下落,沿倾斜直线,沿任意路径运动,探究情景：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。,h1,h2,h,A,B,竖直下落,WG=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2,问题1：三种情况下重力做的功分别是多少？,L,B,沿斜线运动,h1,h,h2,WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2,h1,h2,h3,h4,A,沿曲线运动,h1,h,h2,W1=mgL1cos1=mgh1 WG=W1+W2+W3+ WG=mgh1+ mg h2+ mgh3+ =mg（h1+h2+h3+) =mgh =mgh1mgh2,利用微元法,问题2：归纳重力做的功与路径的关系,三种情况重力做功：,【探究结论】 重力对它做的功跟物体运动的路径无关，只与初、末位置的高度差有关。,1.特点：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。 （或者说只与初、末位置的高度差有关）。 2.计算式：WG =mgh =mgh1-mgh2,一、重力做功,【对点训练】 沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面 向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是( ) A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多 B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多 D.上述几种情况重力做的功同样多,D,“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。,把物理量mgh叫做重力势能。,探究二：重力做的功与重力势能变化的关系,问题： 探究“mgh”的物理意义。,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、重力势能是标量。,Ep = mgh,焦耳，符号为J,二、重力势能,【体会重力势能的大小因素】,WGmgh1mgh2,WGEp1Ep2,初态的重力势能,末态的重力势能,问题：重力做的功与重力势能有什么关系呢？,【探究结论】 重力做功等于重力势能的减少量,【互动探究】具体说明重力做功和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 。,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？,正,减少,负,增加,【探究结论】,【对点训练】 （多选）物体在运动过程中克服重力做功为50J，则 ( ) A.重力做的功为50J B.物体的重力势能一定增加了50J C.物体的重力势能一定减少了50J D.重力做了50J的负功,BD,1.重力势能总是相对参考平面（重力 势能为零）来说的，重力势能具有相对性。 参考平面的选取是任意的， 通常选择地面作为参考平面。 【互动探究】如图，一物体在A点的重力势能是1J，在B点的重力势能是0J，在C点的重力势能是2J，则物体在哪一点的重力势能最大？ 2.势能的正负表示大小(比参考平面），是标量。 3.重力势能的系统性：重力势能属于物体和地球组成的系统所共有。,三、重力势能的相对性和系统性,A点,【总结】 选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。 重力做功和重力势能的变化与参考平面的选 择无关。,【对点训练】如图小球质量1kg，从桌面（离地高h2=1m）以上h1=2m的A点下落到地面的B点，填表：,h1,h2,A,B,20J,30J,-10J,0J,30J,30J,30J,30J,一、重力做功及其特点：WG mgh1mgh2 与路径无关，只与起点和终点的位置有关。 二、重力势能：物体的重力势能等于它所受重力与所处 高度的乘积。 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，重力势能减少的数量 等于重力做的功。 重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的数量 等于克服重力所做的功。 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 重力势能为物体和地球组成的系统所共有。,1. 下面有关重力势能的说法中，正确的是（ ） A.举得越高的物体，具有的重力势能越大 B.质量越大的物体，具有重力势能越大 C.物体的重力势能不可能为零 D.物体的重力势能可能小于零,D,D,2.以下叙述中正确的是（ ） A.重力对物体做功越多，物体的重力势能越少 B.物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少 C.重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零 D.物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零,3.(多选)下列关于重力势能的说法，正确的是( ) A重力势能的变化，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,ABD,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的高度低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，变化了多少？(g=10m/s2),解题关键： （1）重力做功与路径无关。 （2）重力做功与重力势能的关系。,答案：250J 减少了250J,不去奋斗，不去创造，再美的青春也结不出硕果。,