人教版高中物理必修二7.4 重力势能课件

4重力势能2002年９月２１日上午，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（一）实例展示初步感知美国内华达州亚利桑那陨石坑。它是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，爆炸力相当于美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。强烈的撞击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陨石坑（一）实例展示初步感知由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。重力势能物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？这种能量的大小与哪些因素有关呢？想一想（一）实例展示初步感知用自己的课本做如下实验，根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关？1、与高度有关。位置越高，重力势能越大。2、与质量有关。质量越大，重力势能越大。（1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••（2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉•••结论：（二）亲身体验加深认识做一做Δh思考与讨论：如图，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。请计算三种情况下重力做的功分别是多少？根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗？W1=?W2=?W3=?θLh1h2Δh……△h1△h2△h3△h4AAABBB竖直下落沿斜线运动沿曲线运动W1=mgΔh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2W2=mgLcosθ=mgΔh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2)(321hhhmgmgh123Wmghmghmgh微元法W3=可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。12()mghh△hh2h1AB物体从A落到B的过程中,重力做功重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关12mghmghhmgWG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、重力势能有无方向？阅读课本，明确以下问题：Ep=mgh焦耳，符号为J无方向，是标量。重力势能探究二、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。判一判：如上图，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？请完成以下填空，自主回答。正减少负增加①如果重力做正功，WG0，则EP1EP2，重力势能减少，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，WG0，则EP1EP2，重力势能增加，物体克服重力做的功等于重力势能的增加量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。重力做功的表达式为：21mghmghWG探究二、重力做功和重力势能变化的关系脑筋急转弯：人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事？向里跳到五楼的地板上。算一算：若人的质量为50kg,五楼窗台距五楼地面的高度为1m，距楼外地面的高度为16m，g=10m/s2。则：1、相对五楼地面，人的重力势能是多少？2、相对楼外地面，人的重力势能是多少?500J8000J练一练:如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表(g=10m/s2)。参考平面小球在A点重力势能EpA小球在B点重力势能EpBA→B下落过程小球重力做功WGA→B下落过程小球重力势能变化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同－16J40J减少40J40J0J40J减少40J►WG、△Ep与参考面的选取无关。比较、分析表格中的数据，有何特点？探究三、重力势能的相对性想一想：重力势能跟重力做功密切相关，如果没有了重力，物体还有重力势能吗？探究4、重力势能的系统性没有！温馨提示：严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，平常所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。课堂小结一、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二、重力势能：物体由于被举高而具有的能。表达式三、重力做功与重力势能变化的关系重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的，正负表示大小。hmgWGmghEP21PPGEEW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零势能参考面。五、势能是系统所共有的•1、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、重力做功为-50J。•C、物体的重力势能一定增加了50J；•D、物体的重力势能一定减少50J；BC•2、井深8m，井上支架高为2m，在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)（）•A．100J•B．700J•C．－100J•D．无法确定C重力做功与路径无关3、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=10m/s2)解:小球下落高度为5m=5x9.8x5J=245J9hmgWG