当前位置:首页 >> 物理 >>

新课标人教版课件:7.4 重力势能


4

重力势能

教学目标
? 1、理解重力热能的概念,会用

重力势的定义进行计算。 ? 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。

蓬松的白雪,给人以恬静、美 丽的感觉。然而雪崩爆发时,以排 山倒海之势,推毁沿途一切,给人 类、自然界带来灾难!

雪 崩
2002年9月21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 100人失踪。

陨 石 坑

美 国 内 华 达 州 亚 利 桑 那

美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前,一颗 直径约为30~50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2000万千克梯恩梯 (TNT),超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面 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。

这是因为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 的高处落下时,这些能量就会以做功的 方式释放出来 在前面我们已经学过:物体由于被举 高而具有的能量叫重力势能.
那么重力势能的大小与什么有关,又 如何定量表示呢?本节课我们就来学习 这个问题.

请同学们分别计算以下三种情况重力 所做的功

第一种情况

重力做的功: WG=mgh=mgh1-mgh2

第二种情况

重力做的功: WG= mglcosθ =mgh = mgh1-mgh2

第三种情况

重力做的功:

WG=mgΔh1+mgΔh2 + · · ·
=mg(Δh1 +Δh2 + ·) · · =mgh =mgh1-mgh2

通过分析我们知道重力做功的特点

1、重力做功的特点是与运动的具体路 径无关,只与初末状态物体的高度差有关, 不论光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线 运动还是曲线运动,只要初末状态的高度差 相同,重力做的功就相同. 2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。 这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它 一 方面与重力做功密切相关,另一方面它随高 度的变化而变化.恰与势能的基本特征一致。

我们把物理量mgh叫做物体的重力势能.

Ep = mgh
m — 物体的质量,单位:千克(kg) g — 重力加速度,单位:米/秒2(m/s2) h —物体的高度,单位:米(m) Ep — 物体的重力势能,单位:焦(J)

1、定义:物体的重力势能等于它所受到的重 力与所处高度的乘积.
说明:重力势能是标量. 单位:焦耳,1J=1kg· s-2· m· m=1N· m

2、重力势能和重力做功的关系
重力势能和重力做功的表达式非常相似,它们之间 的关系是什么呢 ? 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? 物体的重力势能如何变化?(g=10m/s-2) 分析:重力做功为:
WG=mg(h1-h2)=-14000J
WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2= -14000J

重力势能减少了14000J

重力做负功重力势能增加

2、重力势能和重力做功的关系
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?(g=10m/s-2) 分析:重力做功为:
WG=mg(h1-h2)=14000J
WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J

重力势能减少了14000J

重力做正功重力势能减少

我们已经体会到:

1、重力做正功重力势能减少,而且重力 做了多少功,重力势能就减少了多少。 2、重力做负功重力势能增加,而且克服重 力做了多少功,重力势能就增加多少。

体会“功是能量转化的量 度”

WG = Ep1 - Ep2
重力做功 WG (正、负) 重力势能EP (增加、减少) 重力做功和重力 势能变化的关系

物体 上升
物体 下降



增加

物体克服重力 做的功等于重 力势能的增加 重力做的功等于 重力势能的减少



减少

14

高度h是相对于谁的呢?
重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个 水平面叫参考平面. 选取不同的参考平面,重力势能的数值不同的 (相对性)例: 如图,质量0.5kg的小球,从桌面以上
A
h1

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)
参考 平面 桌面 小球在A 小球在B 点重力势 点重力势 能 能 下落过程 小球重力 做功 下落过程小 球重力势能 变化

6J 10J

h2

-4J
0

B

地面

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)
参考 小球在 小球在 平面 A点重 B点重 力势能 力势能
h1

A

下落过 程小球 重力做 功

下落过程 小球重力 势能变化

桌面 地面

6J
10J

-4J
0

10J
10J

减少10J
减少10J

h2
B

?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


20

注:参考平面的选取是任意的,通常选取地 面为参考平面

重力势能的正负表示大小
对选定的参考平面而言,上方物体 的高度是正值,重力势能也是正值; 下方物体的高度是负值,重力势能 也是负值。重力势能为负,表示物 体在这个位置具有的重力势能比在 参考平面上具有的重力势能少。

重力势能:-3J> - 5J

当然不能,因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情

况. 当摩擦力对物体做功时,我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢? 为什么? 不行,摩擦力做功与路径有关。

五、如何理解重力势能是物体与地球这个 “系统”所共有的
重力势能是我 自己的!

总结:物体重力势能与重力有关,而重力是地球与物体间的 相互作用力,若离开了地球,就谈不上重力,所以,重力势 能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。

一、重力做功:与起点和终点的位置有 关.与物体的路径无关. 二、重力势能:物体的重力势能等于它所受 的重力和所处高度的乘积. 三、重力势能的相对性 重力势能与参考平面的选取有关.但重力势 能的变化量与参考平面的选取无关. 四、重力势能的系统性 势能是物体和地球所共有的.

1、沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面将同一 物体分别从低端拉到顶端,下列说法正确的是( A、沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多 B、沿坡度大,粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多 C、沿坡度小,粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多 D、不管沿什么样的斜面运动,物体克服重力做功相同,物体 增加的重力势能也相同。

D



2、关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是: ABD 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。

3、物体在运动过程中,克服重力做功为 BD 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。

BC 4、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

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高度低1m, 求:小球从下落 到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2)

解:

小球下落高度为5m

WG ? mg?h
? ??? J

? 5 ?????? J
重力做功与路径无关

?EP ? EP2 ? EP1
? mgh2 ? mgh1
? 5 ? 9.8 ? 0 ? 5 ? 9.8 ? 5J
15

? ?245 J

6、如图7-4-9所示,有一段长1.8 m,质量为 2.4 kg的链条,放在高1.0 m的水平桌面上, 有 1 吊在桌面边缘,以地面为零势能参考平 3 面,计算链条的重力势能.(g取9.8 m/s2)
解析:由于链条不在同一水平面内, 计算重力势能要将链条分为两段: 2/3在桌面上,其重力势能为: Ep1=m1gh1= 2×2.4×10×1.0 J=16 J 3 1/3吊在桌边,其重心高度 图7-4-9 h2=1.0-0.3 m=0.7 m, 则Ep2=m2gh2=×2.4×10×0.7 J=5.6 J, 所以Ep=16+5.6 J=21.6 J.


相关文章:
人教版高中物理必修2课件
人教版高中物理必修2课件_理化生_高中教育_教育专区...课件.rar 7.4 重力势能 PPT 课件 3.rar 7.4 ...高中物理新课标人教版... 145页 1下载券 高中物理...
...机械能守恒定律7.4重力势能教案新人教版必修2课件
安徽省长丰县高中物理第七章机械能守恒定律7.4重力势能教案新人教版必修2课件_...物理_新课标人教版_必修... 19页 1下载券 安徽省郎溪中学高中物理... 6页...
...机械能守恒定律 4 重力势能课时作业 新人教版必修2
【课堂新坐标】(新课标)2015-2016学年高中物理 第7章 机械能守恒定律 4 重力势能课时作业 新人教版必修2_理化生_高中教育_教育专区。重力势能 [全员参与·基础...
15重力势能
课标普通高中◎物理② 人教版新课标普通高中 物理② 必修 物理 7.4 重力势能 ...教学难点 重力势能的系统性和相对性。 教具 铁球、多媒体、课件等。 教学过程 ...
7.4《重力势能》学案导学(新人教版必修2)
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高中教育 ...7.4重力势能》学案导学(新人教版必修2)_高一理化生_理化生_高中教育_教育专区...
物理:7.4《重力势能》教案(新人教版必修2)
人教版必修二 77动能和动能... 3页 免费 高一物理重力势能课件 新课... 18...7.4 重力势能 教案 课题§7.4 重力势能 课型 新授课 课时) (2 教学目标教学...
2017届高一物理必修二新课标人教版第七章第四节重力势...
搜试试 3 悬赏文档 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...2017届高一物理必修二新课标人教版第七章第四节重力...※7.4 重力势能导学案【学习目标】 1.知道重力...
7.4重力势能(2)
7.4 重力势能 课件(人教版... 43页 2财富值喜欢此文档的还喜欢 7.4重力势能(1) 8页 免费 高一物理7.4_重力势能 _习... 3页 免费 7.4重力势能学案 ...
7.4 重力势能的相对性
7.4 重力势能要点一:重力势能的理解和计算 1、重力势能的两性: 相对性 系统...新课标人教版课件:7.4 ... 25页 1下载券 7.4《重力势能》课件 暂无评价...
山东省物理高中人教版学案必修二:7.4重力势能
搜试试 7 悬赏文档 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 广告 百度文库 教育专区 ...山东省物理高中人教版学案必修二:7.4重力势能_理化生_高中教育_教育专区。学习...
更多相关标签: