7.4-重力势能-高一公开课课件

力：物体之间的相互作用。重力：物体由于地球的吸引而受到的力。势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。知识回顾重力势能：物体由于被举高而具有的能量猜想：重力势能可能与什么有关？物体竖直下落从A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2一.重力做功物体沿斜线运动从A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2物体沿曲线运动A△h1θmLACh2h1hΔh1Δh2Δh311coshmgmglW321321hmghmghmgW)(321hhhmgmgh21mghmgh重力做功的特点:重力做功与物体运动的路径无关，只跟它的起点和终点的位置（高度）有关，即重力做功数值等于重力与高度差的乘积。WG=mgh1-mgh2一质量为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=5×9.8×5J=245J重力做功与路径无关GW=mgΔh1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。2.单位：国际单位制中，焦耳(J)。1J=1kg．m.s-2.m=1N.m3.重力势能是标量，状态量。4.重力势能的变化ΔEP=mgh2-mgh1Ep=mgh二.重力势能3.重力做功与重力势能的改变量的关系重力做功的表达式为：21mghmghWG表示物体在初位置的重力势能表示物体在末位置的重力势能11mghEp22mghEppppGEEEW21末态的重力势能初态的重力势能重力势能的变化量2、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？(g=10m/s-2)解：重力做正功为：WG=mg(h1-h2)=14000J重力势能减少Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J请同学们完成重力做正功重力势能减少；重力所做的功等于重力势能的减少量。3、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？(g=10m/s-2)解：重力做负功为：WG=mg(h1-h2)=－14000J物体克服重力做了14000J的功；重力势能增加，重力势能的增加量为Ep2-Ep1=mgh2-mgh1=14000J请同学们完成物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量。重力做负功重力势能增加；①如果重力做正功，重力势能减少，WG0，EP1EP2；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，重力势能增加，WG0，EP1EP2；物体克服重力做的功等于重力势能的增加量3.重力做功与重力势能的关系pppGEEEW21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发生如果功与路径有关，即对应于同样的起点和终点，重力对同一物体所做的功，随物体运动路径的不同而不同，我们还能把mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？想一想分析：如果重力的功与路径有关，我们就不能把mgh叫做物体的重力势能了。解：因为重力做功对应着重力势能的改变。当重力功与路径有关时则h不能与重力的位移相对应，不能称为重力势能。人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事呢？想一想因为是跳到地板上！3﹑重力势能的相对性高度具有相对性需要先选定参考平面►在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；►在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。►参考平面的选取是任意的。重力势能为标量，正负不表方向4、如图，质量m=1kg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)参考面小球在A处的重力势能小球在B处的重力势能整个过程中重力做功整个过程中重力势能的变化桌面地面h1h2AB（3）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。12J-8J20J减少20J20J020J减少20J有一物体在A点的重力势能是1J，在B点的重力势能是0，在C点的重力势能是-2J，则物体在哪一点的重力势能最大？答：如图，因为重力势能是标量，所以在A点的势能大于在B点的势能大于在C点的势能.ABC讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？4﹑势能是系统所共有的我们生活的家园！1.严格说来，重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。2.平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。1.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。2.重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。mgΔhWGmghEP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。课堂小结4.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参考平面。5.势能是系统能重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的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.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BC3.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.物体的重力势能一定增加了50J；C.物体的动能一定减少50J；D.重力做了50J的负功。BD4.挂在竖直墙壁上的长1.80m的画，画面质量为100g，下面画轴质量为200g，将它沿墙缓慢卷起，g取10m/s2，需克服重力做多少功？答：由公式可得4.5J。5.以40m／s的初速度竖直向上抛出一个物体，以抛出点为参考平面，经过ts后，物体的重力势能是重力势能最大值的¾倍，则t的大小为（g=10m／s2）()A．2sB．3sC．4sD．5sA