重力势能优质课课件.ppt

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1、重力势能优质课课件,2,一枚30克的鸡蛋从4楼抛下就会让人起肿包； 从18楼抛下就可以砸破行人的头骨； 从30楼抛下就可使人当场死亡。,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3050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 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。,陨石坑,3,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

2、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？,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：,亲身体验 加深认识,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？ 先独立思考，然后小组内交流，

3、讨论完成后各组长发言。,探究一、重力做功的特点,W1=?,W2=?,W3=?,一、重力做功的特点,L,h1,h2,h,h1,h2,h3,h4,A,A,A,B,B,B,竖直下落,沿斜线运动,沿曲线运动,W1=mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2,W2=mgLcos =mgh =mg(h1h2) =mgh1mgh2,微元法,W3=,重力做功的特点：,重力做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。,WG =mgh1mgh2,表达式：,“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。,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、：,4、理解：,Ep = mgh,焦耳，符号为J,二、重力势能,阅读课本内容“重力势能的相对性”，思考并回答以下问题：1、什么叫参考平面？在参考平面，物体的重力势能是多少?2、通常情况下，如何选取参考平面？3、对选定的参考平面而言，什么情况下重力势能为正值？什么情况下重力势能为负值？,探究二、重力势能的相对性,结论,1. 重力势能表达式中的“h”是相对于参考平面而言的，物体位于同一位置，取不同的参考平面，它的重力势能值可能不同。也就是说，重力势能具有相对性。2.参考平面的选取是任意的。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3.物体位于参考平面上方时，重力势

5、能为正值，位于参考平面下方时，重力势能为负值，负值的含义是指物体在该位置的重力势能比在参考平面处的小。,说明,重力势能的正负表示大小!,重力势能：5J 3J 0J 0J 3J 5J,二、重力势能,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?,500J,8000J,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、理解：,

6、Ep = mgh,焦耳，符号为J,a.相对性（参考平面）,二、重力势能,b.标量，有正负，没有方向,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？,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。,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、理解：,Ep = mgh,焦耳，符号为J,a.相对性（参考平面）,二、重力势能,b.标量，有正负，没有方向,C.系统性,探究三、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

7、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,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。,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,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：,三、重力做功与重力势能的关系,重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加,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

8、变。,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)。,24J,选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同,16J,40J,减少40J,40J,0J,40J,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？,学习小结：,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：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。 理解： 相对性、标量性、系统性三、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,这节课学到了什

9、么？,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、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,3、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)（ ）A100JB700JC100JD无法确定,C,重力做功与路径无关,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 x 9.8 x 5J=245J,9,作业：,课本“问题与练习”: 2、3,