74重力势能优质课课件

1、,第七章 机械能守恒定律,学习目标,1、知道重力势能的概念，会用重力势能的 定义式进行计算. 2、会推导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、理解重力势能的相对性和系统性.,2011年7月2日下午1点半，一个2岁女童从10楼坠落，吴菊萍奋不顾身地冲过去用左臂接住孩子，女童幸免于难。救人的年轻妈妈吴菊萍左臂骨折，受伤较重，被网友称为托举生命的“最美妈妈”。,一、创境激情 引入课题,（一）实例展示 初步感知,2002年月日上午，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

2、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？,（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

3、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,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，讨论完成后各组长发言。,探究一、重力做功的特点,二、 理论探究 把握规律,W1=?,W2=?,W3=?,L,h1,h2,h,h1,h2,h3,h4,A,A,A

4、,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、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

5、,二、 理论探究 把握规律,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,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：,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

6、？,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,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？,探究三、重力势能的相对性,二、 理论探究 把握规律,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

7、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？,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,二、 理论探究 把握规律,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。,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

8、能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。 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、重力势能的特征：相对性 系统性,这节课学到了什么？,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,三、学以致用 巩固提高,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,三、学以致用 巩固提高,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)（ ） A100J B700J C100J D无法确定,C,三、学以致用 巩固提高,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