课件《重力势能》完美课件

第八章机械能守恒定律2.重力势能第八章机械能守恒定律自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随

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习自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随1.知道重力做功与路径无关的特点。2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。3.理解重力势能的相对性。4.掌握重力做功与重力势能变化的关系。5.理解弹性势能的概念,会分析决定弹性势能大小的相关因素。课标定位1.知道重力做功与路径无关的特点。课标定位1.理解重力势能的概念,形成物理观念。2.通过推导重力做功的表达式,学会从功和能的关系上理解重力做功与重力势能变化的关系,体会科学思维方法。3.了解实际生活中的重力做功现象,培养科学态度。素养阐释1.理解重力势能的概念,形成物理观念。素养阐释

自主预习·新知导学自主预习·新知导学5一、重力做的功1.重力做功的特点(1)物体运动时,重力对它做的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,跟物体初位置和末位置的高度差有关。(2)物体下降时重力做正功,物体被举高时重力做负功。2.重力做功的表达式:WG=mgΔh=mg(h1-h2),其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。一、重力做的功3.某物体从一位置运动到另一位置,重力是否一定做功?提示:不一定做功。判断物体运动过程中重力是否做功,主要是看运动物体的初、末位置是否在同一高度上,若初、末位置在同一高度上,则重力不做功,若初、末位置不在同一高度上,则重力做功。3.某物体从一位置运动到另一位置,重力是否一定做功?二、重力势能1.大小:重力势能等于物体受到的重力与所处高度的乘积,表达式为Ep=mgh。2.单位:在国际单位制中重力势能的单位是焦耳,符号:J。二、重力势能3.重力做功与重力势能变化的关系(1)关系式:WG=Ep1-Ep2。(2)两种情况:①当物体从高处运动到低处时,重力做正功,重力势能变小,即WG>0,Ep1>Ep2。②当物体由低处运动到高处时,重力做负功,重力势能变大,即WG<0,Ep1<Ep2。3.重力做功与重力势能变化的关系三、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水平面来说的,这个水平面叫作参考平面。在参考平面上,物体的重力势能取为0。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不同的。对选定的参考平面,上方物体的重力势能是正值,下方物体的重力势能是负值,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小。三、重力势能的相对性四、弹性势能1.发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫作弹性势能。2.发生形变的物体不一定具有弹性势能,只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能。3.弹簧弹性势能的大小与形变量和劲度系数两个因素有关。四、弹性势能从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量．(7)整理好实验器材放回原处．4．涉及最大高度的临界问题①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．[师]请同学们继续观看学校田径运动会上100m决赛的盛况．(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．若人船系统在全过程中动量守恒，则这一系统在全过程中的平均动量也守恒．如果系统由两个物体组成，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，则由m1v1＝－m2v2得m1x1＝－m2x2.该式的适用条件是：三、光的波粒二象性与物质波导入新课：（7分钟）④改变双缝间的距离d，双缝到屏的距离l，重复测量．（3）分析与论证【思考讨论】

1.判断下列说法的正误。(1)重力做功与位移有关。(

)(2)不同物体在同一高度,重力势能可以不同。(

)(3)重力势能的变化量与参考平面的选取无关。(

)(4)只要弹簧的形变量相同,弹性势能就相同。(

)答案:(1)×

(2)√

(3)√

(4)×从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的2.三峡水电站大坝高185m,正常蓄水位175m。三峡水电站的机组布置在大坝的后侧,共安装32台单机容量为7×105kW的水电机组。想一想三峡大坝为何修建得那么高?提示:三峡大坝的一个重要功能是利用水的机械能发电,之所以将其修建得很高,是为了提高大坝的上下水位落差,使更多的重力势能转化为电能。2.三峡水电站大坝高185m,正常蓄水位175m。三峡水3.滑雪运动员从雪山高处高速滑下,运动员的重力做了正功还是负功?其重力势能增加了还是减少了?提示:运动员从高处滑下,位移向下,重力做了正功,由于高度降低,其重力势能减少。4.运动员将箭射出,弓恢复原状,此过程中弓的弹性势能怎么变化?提示:弓的形变量逐渐变小,弹性势能减少。3.滑雪运动员从雪山高处高速滑下,运动员的重力做了正功还是负

合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三15知识点一对重力势能的理解问题引领如图所示,幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯,请思考以下问题:(1)小朋友(视为质点)滑落到地面上时的重力势能一定为零吗?(2)小朋友从最高点滑落到地面的过程中,重力势能是增加了还是减少了?知识点一对重力势能的理解问题引领提示:(1)若选地面为参考平面,则小朋友滑落到地面上时的重力势能为零;若选其他高度为参考平面,则小朋友滑落到地面上时的重力势能就不为零。(2)根据重力势能的表达式知,小朋友沿滑梯下滑时,高度变低,重力势能减少。提示:(1)若选地面为参考平面,则小朋友滑落到地面上时的重力归纳提升1.重力势能的性质(1)重力势能的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。(2)重力势能变化的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。归纳提升2.重力势能的正负重力势能是标量,只有大小没有方向,但有正负,重力势能的正负表示它比零势能大还是比零势能小。对于选定的参考平面,物体在参考平面上方时,重力势能为正;在参考平面下方时,重力势能为负;在参考平面上时,重力势能为零。正的重力势能大于负的重力势能。2.重力势能的正负特别提醒(1)参考平面的选择是任意的,在实际应用中,应以解决问题方便为原则选择参考平面。(2)如果在同一个问题中涉及多个物体的重力势能,必须选取一个统一的参考平面。特别提醒典型例题【例题1】

关于重力势能,下列说法正确的是(

)A.某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的B.只要重力做功,重力势能一定变化C.物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变D.重力势能为零的物体,不可能对别的物体做功典型例题解析:选取不同的参考平面,则同一位置的物体的重力势能是不同的,故A错误;重力势能的改变量等于重力做功的多少,故若重力做功,重力势能一定发生变化,故B正确;物体若在竖直方向做匀速直线运动,物体的高度变化,重力势能也会发生变化,故C错误;重力势能的大小是由相对于参考平面的高度决定的,重力势能为零只能说明物体处于参考平面上,它对下方的物体同样可以做功,故D错误。答案:B解析:选取不同的参考平面,则同一位置的物体的重力势能是不同的观念养成重力是因地球对物体的吸引而产生的,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。观念养成【变式训练1】

下列说法正确的是(

)A.在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B.质量大的物体重力势能一定大C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零【变式训练1】下列说法正确的是()从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量．4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．1．电磁波的发射一、引入新课12m1v21＝12m1v′21＋12m2v′22②[师]在一片欢呼声中，100m决赛的冠军产生了．同样是跑100m的运动员，如何比较他们运动的快慢呢?1．滑块与小车的临界问题2．电磁波的接收[师]请同学们分别计算他们在1s内的路程．4．氢原子的能级、能级公式学生演算、教师巡视．三、天然放射现象、原子核的组成13．(8分)有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的多少倍？解析:重力势能具有相对性,其大小或正负与参考平面的选取有关,所以在地面以上某高度的物体的重力势能不一定为正值,A项错误。若选取离地面某高度处为参考平面,物体在此高度处的重力势能为零,D项正确。重力势能的大小与物体质量和所在的高度有关,B、C项错误。答案:D从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的知识点二重力做功与重力势能变化的关系问题引领位于南昌的摩天轮——南昌之星高度达到160m,一个50kg的乘客(视为质点)从地面乘坐该摩天轮到达最高点,g取10m/s2。(1)乘客重力做功为多少?(2)乘客的重力势能变化了多少?(3)由(1)、(2)可知,重力做功与重力势能的变化有什么关系?知识点二重力做功与重力势能变化的关系问题引领提示:(1)重力做的功为WG=-mgh=-50×10×160

J=-8×104

J。(2)乘客的重力势能变化了ΔEp=-WG=8×104

J,即乘客的重力势能增加了8×104

J。(3)物体克服重力做多少功,重力势能就增加多少。提示:(1)重力做的功为WG=-mgh=-50×10×160归纳提升1.重力做功与重力势能的比较归纳提升课件《重力势能》完美课件2.重力做功与重力势能变化关系的理解(1)无论物体是否受其他力的作用,无论物体做何种运动,关系式WG=-ΔEp总是成立的。(2)利用关系式WG=-ΔEp,可由重力做功的正负及大小判断重力势能的增减及大小,反之也可以由重力势能的增减及大小判断重力做功的正负及大小。2.重力做功与重力势能变化关系的理解画龙点睛重力做功是重力势能变化的原因,重力做的功等于重力势能的变化量的负值,重力做的功和重力势能的变化量均与参考平面的选择无关。画龙点睛典型例题【例题2】

在离地面80m处无初速度地释放一小球,小球质量为m=200g,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。典型例题解析:(1)以释放点所在水平面为参考平面,在第2

s末小球所处的高度为重力势能Ep=mgh=200×10-3×10×(-20)

J=-40

JEp<0,说明小球在参考平面的下方。解析:(1)以释放点所在水平面为参考平面,在第2s末小球所(2)在第3

s末小球所处的高度为

第3

s内重力做的功为W=mg(h-h')=200×10-3×10×(-20+45)

J=50

J由重力做功与重力势能改变的关系可知,小球的重力势能减少了50

J。答案:(1)-40J(2)50J,小球的重力势能减少了50J(2)在第3s末小球所处的高度为第3s内重力做的功为②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．[生]第一步：数值和单位分离；第二步：等量代换；第三步：进行计算．(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．[生]也可以将m／s换算成km／h．[生]蜗牛爬行最慢，光速最快．因为蜗牛爬行的速度最小，光的速度最大．比较(2)、(3)结果可以看出，水对箱底的压力并不等于水的总重力。m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2或Δp1＝－Δp2.(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．(1)两种衰变的比较4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．教学方法：4.应用动量定理解题的一般步骤科学思维1.在计算重力势能时,应该明确选取的参考平面。2.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或物体运动时所能达到的最低点为参考平面。②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大科学思维【变式训练2】

如图所示,质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h2,物体到达的最高点距桌面高为h1,若以桌面为参考平面,则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG为(

)A.0

mgh1B.-mgh2

mgh2C.-mgh2

mg(h2+h1)D.mgh1

mg(h2+2h1)【变式训练2】如图所示,质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛解析:取桌面为参考平面,物体落地时的重力势能为-mgh2,重力做功与路径无关,只与起点和终点的位置有关,则WG=mgh2,所以B项正确。答案:B解析:取桌面为参考平面,物体落地时的重力势能为-mgh2,重知识点三对弹性势能的理解问题引领如图所示,撑竿跳是运动会上常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求其具有很好的弹性,请思考:在什么时候撑竿的弹性势能最大?提示:撑竿形变量最大时,弹性势能最大,故运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻,撑竿弹性势能最大。知识点三对弹性势能的理解问题引领归纳提升1.当弹簧的形变量为零时,它的弹性势能为零,弹簧被拉长或被压缩后,都具有弹性势能。2.影响弹性势能的因素(从弹力做功的角度考虑):①弹簧的形变量(拉伸或压缩的变化量),因为形变量越大,用力越大,做功越多;②弹簧的劲度系数k,拉伸相同的长度,不同弹簧的“软硬”不一样,做功不一样。3.弹力做正功,弹性势能减少,弹力做负功,弹性势能增加,弹性势能的变化量总等于弹力做功的负值。归纳提升典型例题【例题3】

关于弹性势能,下列说法正确的是(

)A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增加B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减少C.在拉伸长度相同时,劲度系数k越大的弹簧,它的弹性势能越大D.弹簧的形变量越大,它的劲度系数k值越大典型例题解析:当弹簧被压缩时,若弹簧变长,则弹性势能可能减少;若弹簧变短,则弹性势能增加,A、B都错误。在拉伸长度相同时,劲度系数k越大的弹簧,它的弹性势能越大,C正确;劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,和形变量没关系,D错误。答案:C误区警示1.提到弹性势能,不要仅仅想到弹簧的弹性势能,实际上所有发生弹性形变的物体都具有弹性势能。2.弹性势能具有相对性,但其变化量具有绝对性,因此,在判断弹性势能的变化时不必考虑零势能的位置。解析:当弹簧被压缩时,若弹簧变长,则弹性势能可能减少;若弹簧【变式训练3】

如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是(

)A.弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧的弹性势能先增加再减少D.弹簧的弹性势能先减少再增加【变式训练3】如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连解析:当力F作用在物体上时,弹簧处于压缩状态,具有弹性势能,当撤去力F后,物体向右运动。随着物体向右运动,弹簧的压缩量逐渐减小,弹性势能减少,当弹簧恢复原长时,弹性势能为零,但物体的运动速度仍然向右,继续向右运动,弹簧被拉长,弹性势能增加,所以选项D正确。答案:D解析:当力F作用在物体上时,弹簧处于压缩状态,具有弹性势能,课堂小结课堂小结44课件《重力势能》完美课件随

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习随堂练习461.(重力势能的理解)下列关于物体具有的重力势能的说法,正确的是(

)A.重力大的物体,重力势能一定大B.惯性大的物体,重力势能一定大C.海拔越高的物体,重力势能一定大D.静止的物体也可能有重力势能1.(重力势能的理解)下列关于物体具有的重力势能的说法,正确解析:重力势能的大小是相对的,与参考平面的选取有关,在参考平面确定的情况下,重力势能的大小与物体的质量和相对于参考平面的高度有关,选项A、B、C错误,选项D正确。答案:D解析:重力势能的大小是相对的,与参考平面的选取有关,在参考平2.(重力做功的计算)利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮。若磁悬浮列车的质量为20t,因磁场间的相互作用,列车浮起的高度为100mm,g取10m/s2,则该过程中磁悬浮列车克服重力做功是(

)A.20J B.200JC.2.0×107

J D.2.0×104J2.(重力做功的计算)利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮。解析:重力做功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差,WG=mgh1-mgh2=-20

000×10×0.1

J=-2.0×104

J,所以列车克服重力做功2.0×104

J,故D正确。答案:D解析:重力做功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟3.(弹性势能的理解)如图所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是(

)A.弹力变大,弹性势能变小B.弹力变小,弹性势能变大C.弹力和弹性势能都变小D.弹力和弹性势能都变大解析:将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的伸长量变大,弹簧的弹力变大,弹性势能变大。故A、B、C错误,D正确。答案:D3.(弹性势能的理解)如图所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中4.(重力做功与重力势能的变化)某撑竿跳高运动员身高1.83m,体重82kg,在某次撑竿跳高比赛中跳过6.14m。g取10m/s2。请你回答以下两个问题:(1)他最后跳过6.14m时,至少克服重力做多少功?(2)他的重力势能改变了多少?4.(重力做功与重力势能的变化)某撑竿跳高运动员身高1.83解析:人的重心大约在人身高的一半的位置,即起跳时重心高为0.915

m,在撑竿跳的过程中,人的重心升高的高度为h=6.14

m-0.915

m=5.225

m,在人重心升高的过程中,克服重力所做的功为W=mgh=82×10×5.225

J=4

284.5

J;运动员克服重力做了功,运动员的重力势能增加了4

284.5

J。答案:(1)4284.5J

(2)4284.5J解析:人的重心大约在人身高的一半的位置,即起跳时重心高为0.第八章机械能守恒定律2.重力势能第八章机械能守恒定律自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随

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习自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随1.知道重力做功与路径无关的特点。2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。3.理解重力势能的相对性。4.掌握重力做功与重力势能变化的关系。5.理解弹性势能的概念,会分析决定弹性势能大小的相关因素。课标定位1.知道重力做功与路径无关的特点。课标定位1.理解重力势能的概念,形成物理观念。2.通过推导重力做功的表达式,学会从功和能的关系上理解重力做功与重力势能变化的关系,体会科学思维方法。3.了解实际生活中的重力做功现象,培养科学态度。素养阐释1.理解重力势能的概念,形成物理观念。素养阐释

自主预习·新知导学自主预习·新知导学58一、重力做的功1.重力做功的特点(1)物体运动时,重力对它做的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,跟物体初位置和末位置的高度差有关。(2)物体下降时重力做正功,物体被举高时重力做负功。2.重力做功的表达式:WG=mgΔh=mg(h1-h2),其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。一、重力做的功3.某物体从一位置运动到另一位置,重力是否一定做功?提示:不一定做功。判断物体运动过程中重力是否做功,主要是看运动物体的初、末位置是否在同一高度上,若初、末位置在同一高度上,则重力不做功,若初、末位置不在同一高度上,则重力做功。3.某物体从一位置运动到另一位置,重力是否一定做功?二、重力势能1.大小:重力势能等于物体受到的重力与所处高度的乘积,表达式为Ep=mgh。2.单位:在国际单位制中重力势能的单位是焦耳,符号:J。二、重力势能3.重力做功与重力势能变化的关系(1)关系式:WG=Ep1-Ep2。(2)两种情况:①当物体从高处运动到低处时,重力做正功,重力势能变小,即WG>0,Ep1>Ep2。②当物体由低处运动到高处时,重力做负功,重力势能变大,即WG<0,Ep1<Ep2。3.重力做功与重力势能变化的关系三、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水平面来说的,这个水平面叫作参考平面。在参考平面上,物体的重力势能取为0。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不同的。对选定的参考平面,上方物体的重力势能是正值,下方物体的重力势能是负值,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小。三、重力势能的相对性四、弹性势能1.发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫作弹性势能。2.发生形变的物体不一定具有弹性势能,只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能。3.弹簧弹性势能的大小与形变量和劲度系数两个因素有关。四、弹性势能从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量．(7)整理好实验器材放回原处．4．涉及最大高度的临界问题①安装测量头，调节至可清晰观察到干涉条纹．(2)放射性和放射性元素：物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．[师]请同学们继续观看学校田径运动会上100m决赛的盛况．(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．若人船系统在全过程中动量守恒，则这一系统在全过程中的平均动量也守恒．如果系统由两个物体组成，且相互作用前均静止，相互作用后均发生运动，则由m1v1＝－m2v2得m1x1＝－m2x2.该式的适用条件是：三、光的波粒二象性与物质波导入新课：（7分钟）④改变双缝间的距离d，双缝到屏的距离l，重复测量．（3）分析与论证【思考讨论】

1.判断下列说法的正误。(1)重力做功与位移有关。(

)(2)不同物体在同一高度,重力势能可以不同。(

)(3)重力势能的变化量与参考平面的选取无关。(

)(4)只要弹簧的形变量相同,弹性势能就相同。(

)答案:(1)×

(2)√

(3)√

(4)×从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的2.三峡水电站大坝高185m,正常蓄水位175m。三峡水电站的机组布置在大坝的后侧,共安装32台单机容量为7×105kW的水电机组。想一想三峡大坝为何修建得那么高?提示:三峡大坝的一个重要功能是利用水的机械能发电,之所以将其修建得很高,是为了提高大坝的上下水位落差,使更多的重力势能转化为电能。2.三峡水电站大坝高185m,正常蓄水位175m。三峡水3.滑雪运动员从雪山高处高速滑下,运动员的重力做了正功还是负功?其重力势能增加了还是减少了?提示:运动员从高处滑下,位移向下,重力做了正功,由于高度降低,其重力势能减少。4.运动员将箭射出,弓恢复原状,此过程中弓的弹性势能怎么变化?提示:弓的形变量逐渐变小,弹性势能减少。3.滑雪运动员从雪山高处高速滑下,运动员的重力做了正功还是负

合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三合作探究·释疑解惑知识点一知识点二知识点三68知识点一对重力势能的理解问题引领如图所示,幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯,请思考以下问题:(1)小朋友(视为质点)滑落到地面上时的重力势能一定为零吗?(2)小朋友从最高点滑落到地面的过程中,重力势能是增加了还是减少了?知识点一对重力势能的理解问题引领提示:(1)若选地面为参考平面,则小朋友滑落到地面上时的重力势能为零;若选其他高度为参考平面,则小朋友滑落到地面上时的重力势能就不为零。(2)根据重力势能的表达式知,小朋友沿滑梯下滑时,高度变低,重力势能减少。提示:(1)若选地面为参考平面,则小朋友滑落到地面上时的重力归纳提升1.重力势能的性质(1)重力势能的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。(2)重力势能变化的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。归纳提升2.重力势能的正负重力势能是标量,只有大小没有方向,但有正负,重力势能的正负表示它比零势能大还是比零势能小。对于选定的参考平面,物体在参考平面上方时,重力势能为正;在参考平面下方时,重力势能为负;在参考平面上时,重力势能为零。正的重力势能大于负的重力势能。2.重力势能的正负特别提醒(1)参考平面的选择是任意的,在实际应用中,应以解决问题方便为原则选择参考平面。(2)如果在同一个问题中涉及多个物体的重力势能,必须选取一个统一的参考平面。特别提醒典型例题【例题1】

关于重力势能,下列说法正确的是(

)A.某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的B.只要重力做功,重力势能一定变化C.物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变D.重力势能为零的物体,不可能对别的物体做功典型例题解析:选取不同的参考平面,则同一位置的物体的重力势能是不同的,故A错误;重力势能的改变量等于重力做功的多少,故若重力做功,重力势能一定发生变化,故B正确;物体若在竖直方向做匀速直线运动,物体的高度变化,重力势能也会发生变化,故C错误;重力势能的大小是由相对于参考平面的高度决定的,重力势能为零只能说明物体处于参考平面上,它对下方的物体同样可以做功,故D错误。答案:B解析:选取不同的参考平面,则同一位置的物体的重力势能是不同的观念养成重力是因地球对物体的吸引而产生的,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。观念养成【变式训练1】

下列说法正确的是(

)A.在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B.质量大的物体重力势能一定大C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零【变式训练1】下列说法正确的是()从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的质量明显大于静止时的质量．4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．1．电磁波的发射一、引入新课12m1v21＝12m1v′21＋12m2v′22②[师]在一片欢呼声中，100m决赛的冠军产生了．同样是跑100m的运动员，如何比较他们运动的快慢呢?1．滑块与小车的临界问题2．电磁波的接收[师]请同学们分别计算他们在1s内的路程．4．氢原子的能级、能级公式学生演算、教师巡视．三、天然放射现象、原子核的组成13．(8分)有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地球表面重力加速度的4倍，则该星球的质量将是地球质量的多少倍？解析:重力势能具有相对性,其大小或正负与参考平面的选取有关,所以在地面以上某高度的物体的重力势能不一定为正值,A项错误。若选取离地面某高度处为参考平面,物体在此高度处的重力势能为零,D项正确。重力势能的大小与物体质量和所在的高度有关,B、C项错误。答案:D从上式可以看出，当物体(一般是粒子)的速度很大时，其运动时的知识点二重力做功与重力势能变化的关系问题引领位于南昌的摩天轮——南昌之星高度达到160m,一个50kg的乘客(视为质点)从地面乘坐该摩天轮到达最高点,g取10m/s2。(1)乘客重力做功为多少?(2)乘客的重力势能变化了多少?(3)由(1)、(2)可知,重力做功与重力势能的变化有什么关系?知识点二重力做功与重力势能变化的关系问题引领提示:(1)重力做的功为WG=-mgh=-50×10×160

J=-8×104

J。(2)乘客的重力势能变化了ΔEp=-WG=8×104

J,即乘客的重力势能增加了8×104

J。(3)物体克服重力做多少功,重力势能就增加多少。提示:(1)重力做的功为WG=-mgh=-50×10×160归纳提升1.重力做功与重力势能的比较归纳提升课件《重力势能》完美课件2.重力做功与重力势能变化关系的理解(1)无论物体是否受其他力的作用,无论物体做何种运动,关系式WG=-ΔEp总是成立的。(2)利用关系式WG=-ΔEp,可由重力做功的正负及大小判断重力势能的增减及大小,反之也可以由重力势能的增减及大小判断重力做功的正负及大小。2.重力做功与重力势能变化关系的理解画龙点睛重力做功是重力势能变化的原因,重力做的功等于重力势能的变化量的负值,重力做的功和重力势能的变化量均与参考平面的选择无关。画龙点睛典型例题【例题2】

在离地面80m处无初速度地释放一小球,小球质量为m=200g,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。典型例题解析:(1)以释放点所在水平面为参考平面,在第2

s末小球所处的高度为重力势能Ep=mgh=200×10-3×10×(-20)

J=-40

JEp<0,说明小球在参考平面的下方。解析:(1)以释放点所在水平面为参考平面,在第2s末小球所(2)在第3

s末小球所处的高度为

第3

s内重力做的功为W=mg(h-h')=200×10-3×10×(-20+45)

J=50

J由重力做功与重力势能改变的关系可知,小球的重力势能减少了50

J。答案:(1)-40J(2)50J,小球的重力势能减少了50J(2)在第3s末小球所处的高度为第3s内重力做的功为②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大(2)应用：照相机镜头、立体电影、消除车灯眩光等．[生]第一步：数值和单位分离；第二步：等量代换；第三步：进行计算．(1)用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球．[生]也可以将m／s换算成km／h．[生]蜗牛爬行最慢，光速最快．因为蜗牛爬行的速度最小，光的速度最大．比较(2)、(3)结果可以看出，水对箱底的压力并不等于水的总重力。m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2或Δp1＝－Δp2.(2)物质波：任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝hp，p为运动物体的动量，h为普朗克常量．(1)两种衰变的比较4．核反应遵循质量数守恒而不是质量守恒，核反应过程中反应前后的总质量一般会发生变化．教学方法：4.应用动量定理解题的一般步骤科学思维1.在计算重力势能时,应该明确选取的参考平面。2.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或物体运动时所能达到的最低点为参考平面。②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大科学思维【变式训练2】

如图所示,质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h2,物体到达的最高点距桌面高为h1,若以桌面为参考平面,则物体落地时的重力势能Ep和整个过程中重力所做的功WG为(

)A.0

mgh1B.-mgh2

mgh2C.-mgh2

mg(h2+h1)D.mgh1

mg(h2+2h1)【变式训练2】如图所示,质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛解析:取桌面为参考平面,物体落地时的重力势能为-mgh2,重力做功与路径无关,只与起点和终点的位置有关,则WG=mgh2,所以B项正确。答案:B解析:取桌面为参考平面,物体落地时的重力势能为-mgh2,重知识点三对弹性势能的理解问题引领如图所示,撑竿跳是运动会上常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求其具有很好的弹性,请思考:在什么时候撑竿的弹性势能最大?提示:撑竿形变量最大时,弹性势能最大,故运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻,撑竿弹性势能最大。知识点三对弹性势能的理解问题引领归纳提升1.当弹簧的形变量为零时,它的弹性势能为零,弹簧被拉长或被压缩后,都具有弹性势能。2.影响弹性势能的因素(从弹力做功的角度考虑):①弹簧的形变量(拉伸或压缩的变化量),因为形变量越大,用力越大,做功越多;②弹簧的劲度系数k,拉伸相同的长度,不同弹簧的“软硬”不一样,做功不一样。3.弹力做正功,弹性势能减少,弹力做负功,弹性势能增加,弹性势能的变化量总等于弹力做功的负值。归纳提升典型例题【例题3】

关于弹性势能,下列说法正确的是(

)A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增加B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减少C.在拉伸长度相同时,劲度系数k越大的弹簧,它的弹性势能越大D.弹簧的形变量越大,它的劲度系数k值越大典型例题解析:当弹簧被压缩时,若弹簧变长,则弹性势能可能减少;若弹簧变短,则弹性势能增加,A、B都错误。在拉伸长度相同时,劲度系数k越大的弹簧,它的弹性势能越大,C正确;劲度系数k是由弹簧本身的因素决定的,和形变量没关系,D错误。答案:C误区警示1.提到弹性势能,不要仅仅想到弹簧的弹性势能,实际上所有发生弹性形变的物体都具有弹性势能。2.弹性势能具有相对性,但其变化量具有绝对性,因此,在判断弹性势能的变化时不必考虑零势能的位置。解析:当弹簧被压缩时,若弹簧变长,则弹性势能可能减少;若弹簧【变式训练3】

如图所示,在光滑水