重力势能-课件.ppt

新课标要求1 理解重力势能的概念 会用重力势能的定义进行计算2 理解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 知道重力势能的相对性 重力势能 物体由于被举高而具有的能叫重力势能 质量越大 所处的位置越高 重力势能越大 启事一则 一个鸡蛋的威力一个30克的鸡蛋从4楼抛下来就会让人起肿包从8楼抛下来就会让人头皮破裂从18楼高甩下来就可以砸破行人的头骨从25楼抛下可使人当场死亡 寻找重力势能的表达式 高度 重力势能 重力做功 mg mg mg 重力做功的特点 与物体运动的路径无关起点和终点的位置有关 重力势能 把物理量mgh叫做物体的重力势能 物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积 Ep mgh 说明 重力势能是标量 是状态量 单位 焦耳 1J 1kg m s 2 m 1N m 计算重力势能之前需要先选定参考平面 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 在参考面上方的物体的高度是正值 重力势能也是正值 势能是状态量 标量 表示大小 17 重力势能的相对性 高度是相对的 所以重力势能也是相对的 重力势能的正负表示大小 说明 重力势能 3J 5J 重力势能 0J 5J 重力势能 3J 5J 负 正 增加 减小 20 重力做功与重力势能变化关系 WG mgh1 mgh2 Ep1 Ep2 14 重力做功与重力势能变化关系 重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做正功 重力势能减少 减少的重力势能等于重力对物体做的功 如果重力做负功 重力势能增加 增加的重力势能等于物体克服重力做的功 即WG Ep 讨论 重力势能为零的物体是不是就没有重力势能 例 如图 质量0 5kg的小球 从桌面以上h1 1 2m的A点落到地面的B点 桌面高h2 0 8m 请按要求填写下表 g 10m s2 6J 10J 4J 0 10J 10J 10J 10J 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 WG和 EP与参考面的选择无关 20 重力势能属于物体和地球组成的系统 平常所说的 物体 的重力势能 只是一种习惯简化的说法 重力势能的系统性 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 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 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 1 选择不同的水平面作为参考平面 物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量 A 都具有不同的数值B 都具有相同的数值C 前者具有相同的数值 后者具有不同的数值D 前者具有不同的数值 后者具有相同的数值 D 2 用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离 那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法 A 重力做正功 拉力做负功 合力做功为零B 重力做负功 拉力做正功 合力做正功C 重力做负功 拉力做正功 合力做功为零D 重力不做功 拉力做正功 合力做正功 C 3 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 4 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 BD 5 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 BC 6 在距地面高5m的平台上 以地面为参考系 以25m s的速率竖直向上抛出一质量为1kg的石块 不计空气阻力 取g 10m s2 则抛出后第3s内重力对石块所做的功是 0J 7 质量为5千克的铜球 从离地15米高处自由下落1s后 它的重力势能是 J 重力做功 J g 10m s2 8 在地面附近一个质量为5kg的物体 从零势面以上8m处下落到零势面以下2m处的过程中 重力势能的最大值是 J 重力做功是 J g 10m s2 500 250 400 500 2012上海卷的高考题 质量相等的均质柔软细绳A B平放于水平地面 绳A较长 分别捏住两绳中点缓慢提起 直至全部离开地面 两绳中点被提升的高度分别为hA hB 上述过程中克服重力做功分别为WA WB 若 A hA hB 则一定有WA WB B hA hB 则可能有WAhB 则一定有WA WB B 解析 由于是拿着中点提的 绳子一提在空中 上述过程中克服重力做功其实就是各种重力势能增加的多少 也就是重心高度的比较 由于是软绳 重心立马又变为成为各自长度的四分之一处 关键 对于选项A hA hB 肯定会B的重心在A重心上面 是WA WB对于选