（新课标）2018-2019学年高考物理 2.4 重力势能课件.ppt

2.4重力势能,一、重力做的功观图助学,(1)瀑布中的水落下的过程中重力做什么功？怎样计算重力做的功？(2)货物被起重机吊起的过程中重力做什么功？怎样计算重力做的功？,1.做功表达式：WGmghmgh1mgh2，式中h指初位置与末位置的_；h1、h2分别指_、_的高度。2.做功的正负：物体下降时重力做_功；物体被举高时重力做_功。3.做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的_的位置有关，而跟物体运动的_无关。,高度差,初位置,末位置,正,负,起点和终点,路径,理解概念,判断下列说法是否正确。(1)瀑布中的水落下的过程中重力做正功。()(2)货物被起重机吊起的过程中重力做正功。()(3)重力做功与位移有关。(),二、重力势能1.定义：物体所受重力与所处高度的乘积。2.表达式：Ep_。3.标矢性：重力势能是_，只有大小，没有方向。4.单位：_，符号：J。5.重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式：WG_Ep。(2)两种情况,mgh,当物体从高处运动到低处时，重力做_，重力势能_，即WG0，Ep1Ep2。当物体由低处运动到高处时，重力做_，重力势能_，即WG0，Ep1Ep2。重力做负功也可以说成物体_。,标量,焦耳,Ep1Ep2,正功,减少,负功,增加,克服重力做功,三、重力势能的相对性和系统性1.重力势能的相对性(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一_来说的，这个_叫做参考平面。在参考平面上，物体的重力势能取做_。(2)重力势能的相对性选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是_的。对选定的参考平面，上方物体的重力势能是_值，下方物体的重力势能是_值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能_。2.重力势能的系统性重力势能是_与_所组成的系统共有的。,水平面,水平面,0,不同,正,负,小,地球,物体,理解概念,判断下列说法是否正确。(1)同一物体在不同高度时，重力势能不同。()(2)不同物体在同一高度，重力势能一定不同。()(3)同一物体的重力势能Ep12J，Ep23J，则Ep1Ep2。()(4)重力做功WG20J时，物体的重力势能减小20J。(),观察探究如图1所示，将质量为m的物块从A移到B可以有如下方式：,方式1：沿着折线AOB路径移动。方式2：沿着直线AB路径移动。方式3：沿着曲线ACB路径移动。(1)沿着上述三条路径移动物块，重力做的功分别是多少？(2)结合上面的讨论，分析重力做功有什么特点。,对重力做功的理解,探究归纳1.重力做功大小只与重力和物体高度变化有关，与受其他力及运动状态均无关。2.物体下降时重力做正功，物体上升时重力做负功。3.在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时，利用重力做功的特点，可以省去大量中间过程，一步求解。,试题案例,例1某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图2所示，则下列说法正确的是(),图2,A.从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(Hh)D.从A到B重力做功mgH,解析重力对物体所做的功只与初、末位置的高度差有关，大小为WGmgH，故选项D正确。答案D,针对训练1如图3所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是(),A.沿AB面滑下时，重力做功最多B.沿AC面滑下时，重力做功最多C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多D.三种情况下运动时，重力做的功相等,解析由于重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关，故D正确。答案D,对重力势能的理解,图4,观察探究1.如图4所示，打夯时，夯锤被高高举起，然后砸向地面，设夯锤质量为m。,(1)选择地面为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤从地面被举高h米后重力势能是多少？(2)选择离地面高度h处为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤在h米高处重力势能是多少？答案(1)0mgh(2)mgh0,2.如图5所示，幼儿园小朋友们正在玩滑梯：,图5,(1)小朋友从最高点滑落到地面的过程中重力做正功还是负功？重力势能是增加还是减少？(2)小朋友从地面爬上滑梯最高点的过程中重力做正功还是负功？重力势能是增加还是减少？答案(1)小朋友沿滑梯滑下的过程中重力做正功，重力势能减少。(2)小朋友从地面爬上滑梯最高点的过程中重力做负功，重力势能增加。,探究归纳1.重力势能的“四性”,(1)标量性：重力势能是标量，只有大小，没有方向，但有正、负。重力势能正、负的含义：正、负值分别表示物体处于参考平面上方和下方。(2)相对性选取不同的水平面作为参考平面，其重力势能具有不同的数值，即重力势能的大小与参考平面的选取有关。,(3)绝对性物体在两个高度不同的位置时，由于高度差一定，重力势能之差也是一定的，即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关。(4)系统性重力是地球对物体吸引而产生的，如果没有地球对物体的吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同具有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法。,2.重力做功与重力势能的关系,试题案例,例2(2018唐山高一检测)在离地面80m处无初速度地释放一小球，小球质量为m200g，不计空气阻力，g取10m/s2，取释放点所在水平面为参考平面。求：(1)在第2s末小球的重力势能；(2)在第3s内重力所做的功和重力势能的变化。【思路点拨】(1)计算重力势能时要注意重力势能的正负和物体所在位置相对于参考平面的高度。(2)在第3s内重力所做的功等于物体重力势能的减少量。,答案(1)40J(2)50J，小球的重力势能减少了50J,重力势能的三种求解方法(1)根据重力势能的定义求解：选取零势能参考平面，由Epmgh可求质量为m的物体在离零势能参考平面h高度处的重力势能。(2)由重力做功与重力势能变化的关系求解由WGEp1Ep2知Ep2Ep1WG或Ep1WGEp2。(3)由等效法求重力势能：重力势能的变化与运动过程无关，只与初、末状态有关。EpmghEp2Ep1。,针对训练2如图6所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h。若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是(),A.mgh