湖南省新田县第一中学高中物理 7.4重力势能课件1 新人教版必修2.ppt

4重力势能 1 理解重力势能的概念 会用重力势能的定义式进行计算 重点 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 重点 3 知道重力势能的相对性和系统性 难点 重锤为什么能把水泥桩打入泥土中 雪崩 为什么圣洁漂亮的雪一旦形成雪崩 就会有如此大的破坏力 水力发电站为什么要修那么高的大坝 探究1 重力做的功与路径的关系 情形一 竖直下落 情形二 沿倾斜直线向下运动 情形三 沿任意路径向下运动 wg mgh mg h1 h2 mgh1 mgh2 探究1 重力做的功与路径的关系 沿斜线从a到c c wg mglcos mgh mg h1 h2 mgh1 mgh2 物体沿曲线运动从a到c w1 mglcos 1 mg h1wg w1 w2 w3 wg mg h1 mg h2 mg h3 mg h1 h2 h3 mgh mgh1 mgh2 探究2 重力做的功与路径的关系 结论 1 物体运动时 重力对它做的功跟物体运动的路径无关 只跟它的起点和终点的位置有关 或者说只与初 末位置的高度差有关 2 计算式 wg mgh mgh1 mgh2 mgh 是一个具有特殊意义的物理量 学以致用 沿着高度相同 坡度不同 粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端 以下说法正确的是 a 沿坡度小 长度大的斜面上升克服重力做的功多b 沿坡度大 粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多c 沿坡度大 粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多d 上述几种情况重力做的功同样多 d 把mgh叫做物体的重力势能 ep mgh即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积 探究2 重力做的功与重力势能变化的关系1 重力势能的概念 wg mgh1 mgh2 wg ep1 ep2 初态的重力势能 末态的重力势能 重力势能与重力做功的关系 重力势能ep mgh 1 是标量 2 单位 1j 1n m2 重力做的功与重力势能的关系式 探究二 重力做的功与重力势能变化的关系求解1 塔吊把一质量为200kg的物体 从距地面高为h1 10m的高度匀速运到高为h2 3m的地方 重力做了多少功 物体的重力势能如何变化 若物体加速或减速下降呢 结论1 物体下降 重力做正功 重力势能减少 wg ep1 ep2 0 重力势能减少的数量等于重力做的功 分析 重力做功为 wg mg h1 h2 14000jep1 ep2 mgh1 gh2 14000j重力势能减少了14000j与运动状态没有关系 求解2 塔吊把一质量为200kg的物体 从距地面高为h1 3m的高度匀速运到高为h2 10m的地方 重力做了多少功 物体克服重力做了多少功 物体的重力势能如何变化 分析 重力做功为 wg mg h1 h2 14000j物体克服重力做了14000j的功ep1 ep2 mgh1 mgh2 14000j重力势能增加了14000j 结论2 物体上升 重力做负功 重力势能增加 wg ep1 ep2 0 重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功 学以致用 1 物体在运动过程中克服重力做功为50j 则 a 重力做的功为50jb 物体的重力势能一定增加了50jc 物体的重力势能一定减少了50jd 重力做了50j的负功 bd 2 以下说法中 正确的是 a 重力势能大的物体 离地面高度大b 重力势能大的物体 质量不一定大c 重力势能大的物体 速度不一定大d 当重力对物体做正功时 物体的重力势能一定减少 bcd 1 重力势能总是相对参考平面 重力势能为零 来说的 重力势能具有相对性 参考平面的选取是任意的 通常选择地面作为参考平面 讨论 如图 一物体在a点的重力势能是1j 在b点的重力势能是0j 在c点的重力势能是 2j 则物体在哪一点的重力势能最大 2 势能的正负表示大小 比参考平面 是标量 3 重力势能的系统性 重力势能属于物体和地球组成的系统所共有 三 重力势能的相对性和系统性 a点 例题 如右图小球质量1kg 从桌面 离地高h2 1m 以上h1 2m的a点为下落到地面的b点 填表 选择不同的参考平面 物体的重力势能不同 重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关 20j 30j 10j 0j 30j 30j 30j 30j 一 重力做功及其特点 wg mgh1 mgh2与路径无关 只与起点和终点的位置有关 二 重力势能 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积 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 重力势能减少的数量等于重力做的功 重力做负功 重力势能增加 重力势能增加的数量等于克服重力所做的功 四 重力势能是相对的 正负表示大小 重力势能为物体和地球组成的系统所共有 1 下面有关重力势能的说法中 正确的是 a 举得越高的物体 具有的重力势能越大b 质量越大的物体 具有重力势能越大c 物体的重力势能不可能为零d 物体的重力势能可能小于零 d 2 如图所示 桌面高为h 质量为m的小球从离桌面高h处自由落下 不计空气阻力 假设桌面处的重力势能为0 则小球落到地面前瞬间的重力势能为 a mghb mghc mg h h d mgh d 3 以下叙述中正确的是 a 重力对物体做功越多 物体的重力势能越少b 物体克服重力做功越多 物体的重力势能越少c 重力对物体不做功 物体的重力势能一定为零d 物体没克服重力做功 物体的重力势能不一定为零 d 4 下列关于重力势能的说法 正确的是 a 重力势能的变化 只跟物体所处的初末位置有关 与物体实际经过的路径无关b 重力势能的变化 只跟重力做功有关 和其他力做功多少无关c 重力势能是矢量 当重力对物体做正功时 物体的重力势能减少d 重力势能是物体和地球共有的 而不是物体单独具有的 abd 5 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的高度低1m 求 小球从下落到停在地面的过程